P450—讓無人機更智能，讓科研更高效
Prometheus 450(P450)是阿木實驗室專為科研工作者及無人機開發者設計并打造的無人機飛行平臺，適用于無人機專業應用研究和開發。
P450遵循“讓研發更高效”的設計理念，搭載開源飛控PX4及開源自主無人機軟件平臺Prometheus，提供豐富的demo例程，涵蓋控制、規劃、SLAM、目標檢測、深度學習、集群控制等多個無人機及人工智能相關研究方向，旨在為無人機的智能與自主飛行提供全套解決方案。
P450的迭代亮點
P450基于Pixhawk V4開源飛控架構，通過內走線設計集成了高性能旋翼動力系統，使用者可輕易實現室內/室外的簡易飛行控制;同時搭載Nvidia Jetson Xavier NX機載計算機，內置ROS(機器人操作系統)環境下的無人機控制程序與多種前沿算法，可一鍵實現目標識別、激光SLAM、視覺避障等功能。所有功能及相關算法均通過開源項目Prometheus發布了源代碼與仿真腳本，使P450在用戶手中真正做到到手即飛，即刻開發。
作為Prometheus系列的第三代無人機平臺，P450采用了3D打印外殼&輕量化碳管機架的設計。在維持以往型號續航時間的前提下，提高了傳感器的搭載量，可在Prometheus系統的支持下，實現更多、更豐富的功能。同時，P450作為具備高拓展性的二次開發平臺，也支持使用者自行加裝其他設備，滿足不同的研發需求。
P450搭載了Prometheus V1.0系統。經過一年多的維護與整合，Prometheus項目組將迄今為止在無人機上集成的功能進行了高度整合與優化，發布了首個泛用性開源無人機操作系統Prometheus V1.0。作為首個獲得該系統支持的開發套件，P450可為無人機開發者提供嶄新的開發體驗。開發者在P450的使用過程中，無需再對PX4和ROS的進行重復性學習，耗費時間在底層控制的調試上;僅需在Prometheus V1.0系統中，專注于算法開發與實機驗證。
關于Prometheus項目：
Prometheus是一套開源的自主無人機軟件平臺，為無人機的智能與自主飛行提供全套解決方案。本項目集成了PX4開源飛控固件與ROS開發環境，可為開發者提供成熟可用的機載電腦端開發程序，實現更加簡潔快速的開發體驗。目前已集成建圖、定位、規劃、控制及目標檢測等模塊，并配套有Gazebo仿真測試代碼。
Prometheus系統可分為四大模塊，分別負責PX4飛控控制、SLAM建圖、任務及路徑規劃與視覺識別幾大核心功能。
P450飛行測試
阿木實驗室的另一開源項目，基于MAVROS通信協議的ROS飛控控制項目PX4_Command現已作為基本控制模塊被整合到Prometheus V1.0中。可通過簡單的控制指令接口，實現無人機的一鍵解鎖，起飛、懸停、降落、緊急上鎖、慣性系及機體系下的控制指令(位置控制，速度控制或者組合控制)以及軌跡跟蹤等操作。
P450 RGB-D建圖測試
在激光雷達SLAM的基礎上，阿木實驗室一直在探尋其他采用不同傳感器的高效率SLAM方案。現在，除了經典的Cartographer激光雷達SLAM建圖以外，P450的SLAM模塊還可通過DEMO腳本實現RTAB-Map、Octomap及RGB-D三維環境建圖等不同的SLAM方案，滿足各種室內無人機的開發要求。
規劃模塊
P450 2D激光雷達AStar測試
P450的避障功能在規劃模塊的支持下，成為了變化最顯著的部分。在規劃模塊的DEMO中，P450可通過掃描范圍大幅升級的激光雷達，根據現場情況和數據輸入選擇APF局部規劃，VFH局部規劃和A*全局規劃等不同的算法實現路徑規劃與避障，并比較個中差異，實現對不同環境的優化和適配。
另一方面，阿木實驗室意識到激光雷達在一些條件下具有一定的使用限制，因此一直在尋求完全基于視覺的無人機自主飛行規劃算法。現在，P450可以直接通過Fast-Planner，一組由港科大開源的快速路徑規劃算法，實現在樹林等復雜環境下的實時避障與路徑規劃。智能無人機的開發已真正邁入視覺時代。
P450 二維碼降落測試
在標配一臺可上下90°翻轉的單目攝像頭后，視覺識別與目標檢測成為P450的核心功能之一。基于Opencv的圖像識別，P450機載系統中包含了豐富視覺識別。可實現包含數字識別，橢圓檢測，多二維碼檢測，顏色識別，YOLO通用目標檢測和框選跟蹤在內的多種識別算法，以及基于視覺的無人機位置控制。
除上述描述的功能以外，P450機載系統Prometheus V1.0將保持持續的免費更新，在未來支持更多Prometheus項目中集成的算法與功能。
技術參數
飛行器類型：四旋翼
飛控核心：Pixhawk V4
機載計算機：Nvidia Jetson Xavier NX
機載系統：Prometheus V1.0
重量(約)：1550g(不含電池)，1950g(含電池)
尺寸：335mm*335mm*230mm(長*寬*高)
對角線軸距：410mm
最大有效載荷：1600g
最大起飛重量：3550g
供電電池：格氏5300mAh
供電電壓：14.8V-16.8V
懸停精度：±1m(GPS下)
抗風等級：3-4級
工作環境：室內/室外
遙控器：富斯FS-i6S
可選裝傳感器：單目相機
雙目相機 Intel Realsense T265
深度相機 Intel Realsense D435i
激光雷達 思嵐 S1
……以及更多
配套資料
P450擁有Github項目、產品Wiki及官方使用說明的技術支持。此外，P450還提供與真機功能相對應的ROS仿真教程。通過阿木實驗室提供的第一版仿真鏡像“amovlab-prometheus-v1.iso”，用戶可通過在電腦上安裝鏡像的方式，直接解決在配置仿真環境的過程中遇到的種種問題，快速上手開發工作。同時，P450無人機也可與阿木實驗室的相關課程配套使用，幫助無人機開發者度過從原理入門到獨立開發的學習過程。
Prometheus自主無人機開源項目：
https://github.com/amov-lab/Prometheus
P450 官方WiKi：
https://www.amovlab.com/document
P450 視頻使用教程：
https://space.bilibili.com/432575320/channel/detail?cid=168828
鉑貝學院：
https://bbs.amovlab.com/plugin.php?id=zhanmishu_video:video
