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无人机飞控大脑与MEMS传感器

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本文摘要:生产一个大脑并不更容易。大黄蜂的大脑中有100多万个互相联系的神经元细胞,协助它已完成各种意识活动。2014年年末,一个科学家团队曾给一个有轮子的乐高机器人加装过一个数字蠕虫大脑,但是这样的大脑只有302个神经元细胞。 到目前为止,绿色大脑计划团队只修复了黄蜂大脑中与视觉有关的部分。但是这样的成果早已十分令人震惊了。无人机利用视频摄像头和人造大脑软件沿着走廊飞行中,飞行中模式就和经过训练已完成某种程度任务的大黄蜂一模一样。

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生产一个大脑并不更容易。大黄蜂的大脑中有100多万个互相联系的神经元细胞,协助它已完成各种意识活动。2014年年末,一个科学家团队曾给一个有轮子的乐高机器人加装过一个数字蠕虫大脑,但是这样的大脑只有302个神经元细胞。

到目前为止,绿色大脑计划团队只修复了黄蜂大脑中与视觉有关的部分。但是这样的成果早已十分令人震惊了。无人机利用视频摄像头和人造大脑软件沿着走廊飞行中,飞行中模式就和经过训练已完成某种程度任务的大黄蜂一模一样。现在,这个虚拟世界大脑还不能跟踪方位的移动,而无法辨识颜色或形状。

绿色大脑计划的科学家期望,过一段时间需要用数字修复原始的大黄蜂大脑,并生产出有第一台像大黄蜂一样自动行动的机器人。但是现在,他们的重点还放到修复大黄蜂的视觉系统和嗅觉系统。

    飞控的大脑:微控制器  在四轴飞行器的飞控主板上,必须中用的芯片并不多。目前的玩具级飞行器还只是非常简单地在空中飞行中或逗留,只要需要接管到遥控器发送到过来的指令,掌控四个马达造就桨翼,基本上就可以构建飞行中或滑翔的功能。

意法半导体高级市场工程师讲解,无人机/多轴飞行器主要部件还包括飞行中掌控以及遥控器两部分。其中飞行中掌控还包括电调/马达掌控、飞机姿态控制以及云台掌控等。目前主流的电调掌控方式主要分为BLDC方波掌控以及FOC正弦波掌控。

  新唐的MCU负责人回应:多轴飞行器由遥控,飞控,动力系统,航拍等有所不同模块包含,根据有所不同等级产品的市场需求,不会使用到有所不同CPU内核。例如小四轴的飞行中主控,因功能全然,体积小,必需同时统合遥控接管,飞行中掌控及动力驱动功能;中高阶多轴飞行器则使用内建DSP及浮点运算单元的,负责管理飞行中主控功能,驱动无刷电机的电调(ESC)板则使用MINI5系列设计。低阶遥控器用于SOP20PCB的4T8051N79E814;中高阶遥控器则使用Cortex-M0M051系列。另外,内建ARM9及H.264视频边译码器的N329系列SOC则应用于2.4G及5.8G的航拍系统。

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在飞控主板上,目前掌控和处置拿来最少的还是MCU而不是CPU。由于对于飞行中掌控方面主要都是浮点运算,非常简单的ARMCortex-M4内核32位MCU都可以很好的符合。有的传感器MEMS芯片中早已构建了DSP,与之配上的话,更为非常简单的8位单片机也可以做。  高通和英特尔引的飞控主芯片  CES上我们看见了高通和英特尔展出了功能更加非常丰富的多轴飞行器,他们使用了比微控制器(MCU)更加强劲的CPU或是ARMCortex-A系列处理器作为飞控主芯片。

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例如,高通CES上展出的SnapdragonCargo无人机是基于高通Snapdragon芯片研发出来的飞行中控制器,它有无线通信、传感器构建和空间定位等功能。IntelCEOBrianKrzanich也特地在CES上展示了他们的无人机。

这款无人机使用了RealSense技术,需要修建3D地图和感官周围环境,它可以像一只蝙蝠一样飞行中,能主动防止障碍物。英特尔的无人机是与一家德国工业无人机厂商AscendingTechnologies合作开发,内置了超过6个英特尔的RealSense3D摄像头,以及使用了四核的英特尔凌动(Atom)处理器的PCI-express自定义卡,来处置距离远近与传感器的动态信息,以及如何防止近距离的障碍物。这两家公司在CES展出如此强劲功能的无人机,一是寄予厚望无人机的市场,二是美国将要发售涉及法规,对无人机的飞行中将有严苛的管控。

    此外,活跃在在机器人市场的欧洲处理器厂商XMOS也回应早已转入到无人机领域。XMOS公司市场营销和业务扩展副总裁PaulNeil博士回应,XMOS的xCORE多核微控制器系列已被一些无人机/多轴飞行器的OEM客户使用。在这些系统中,XMOS多核微控制器既用作飞行中掌控也用作MCU内部通信。


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