Dieser Arbeit wurde im Rahmen des FHNW Rover Teams abgeschlossen, welches seit 2 Jahren an der European Rover Challenge 2024 (ERC) in Polen teilnimmt. An der diesjährigen Iteration gibt es einen Task, bei welchem eine Drohne eine autonome Mission abschliessen muss. Diese Arbeit befasst sich mit der Implementierung eines autonomen Navigationssystem für die selbstgebaute Drohne.
Diese Drohne sieht wie folgt aus:
Python, C++, Matlab/Simulink, OpenCV, RabbitMQ
Das Ziel ist es den Task von ERC autonom mit der Drohne abzuschliessen.
Ein weiteres Ziel ist es das System so modular wir möglich zu gestalten, damit so wenig wie möglich vom System für nächstes Jahr angepasst werden muss.
Die Drohne wurde von Teammitgliedern des FHNW Rover Teams von den Studiengängen Maschinenbau und Elektrotechnik gebaut.
Die Mission ist eine Spähmission um die Umgebung des Rover aus der Luft aus zu erkunden ähnlich wie es der Ingenuity Helikopter von Nasa es momentan auf Mars macht. Die Mission findet in einem Käfig statt und besteht aus dem Abfliegen von 4 Punkten, Schiessen von Fotos, und, Starten und Landen. Sowie das navigieren mit hilfe von Aruco-Tags.
Folgend sieht man den Plan des Käfigs:
Der Ablauf der Mission ist die folgt:
Weiter muss das geschossene Bild eine gewisse Schärfe haben und die Tags müssen 5% vom Bild in anspruch nehmen. Der Käfig hat die Dimensionen 10x10x4m. Da der Sponsor vom Lokale Mathworks distributor gesponsert wird, ist ein weitere Anforderung, dass Matlab/Simulink eine wesentliche Rolle in der Entwicklung spielt.
Es ist gelungen ein autonomes Navigationssystem für die Drohne aufzubauen. Um die Modularität zu erreichen wurde das System in eigenständige Module aufgebaut, welche möglichst eigenständig funktioniere. Unsere Architektur ist im Grunde eine Microservicearchitektur. Die Module die erstellt wurden sind die folgenden:
Projekttyp: Projekt 5 (IP5)
Start und enddatum: Februar 20, 2024 - August 16, 2024
Teamgrösse: 2
Sandro Covo, FHNW Rover Team
Leon Lüthi
Julian Steinacher
Christoph Stamm
