小黄鸭科教无人艇旨在为高校、科研院所,提供高稳定性、高可靠性、高便捷性的无人艇控制平台,及无人艇感知、导航、控算和决策等专业学习教程。可应用于无人艇学科探索、无人艇竞赛、无人艇巡检/检测/养殖等应用场景研究。借助该平台,用户能够快速搭建无人艇控制平台、快速扩展高性能平台或传感器,以大幅度缩短控制平台研发周期,并可协助用户将更多精力集中在理论研究、算法论证、竞赛战术、尊龙凯时app产品研发等核心应用上。
小黄鸭科教无人艇由广州工业智能研究院研发的开源无人艇平台系统,可用于学科探索、竞赛、巡检等应用场景研究。是一款面向新手用户的入门级开源无人艇,拥有简单易上手的SDK,详细的操作指南,可以用较低的成本带领用户入门无人艇的开发技术。
小黄鸭科教无人艇采用M型船体设计,使用阻燃型PE高分子材料一体成型,艇长90cm、宽50cm、高40cm,重约15kg(含电池)。
动力部分采用两套水冷驱动器和高性能水下推进器,可达最大4m/s的航速,采用双推进器差速转向控制方式,保障动力同时,兼顾灵活性。
整机采用磷酸铁锂电池供电,控制和动力部分采用电源隔离分开供电,支持手动遥控、航点巡航、一键返航、协同编队等功能。
地面站采用QT QML开发的开放源码软件GControl,可在多系统平台上运行,提供实时电量信息、航行轨迹、航行状态、视频监控等关键信息。
无人艇平台还拥有丰富的载荷扩展、算力扩展、软件扩展能力,可根据要求定制传感器设备,并支持接入高算力模块和ROS系统对接。
学习教程提供部分无人艇算法案例库,如坐标解算、视觉感知、路径规划、主动避障、协同编队等。通过对这些算法案例的学习和了解,可以快速熟悉无人艇控制系统。
:采用高性能水下推进器和磷酸铁锂电池供电,具有最大 4m/s 的航速和超过 1 小时的续航时间。
:底层控制平台使用 Ubuntu 系统,支持 C 或 Python 编程语言,应用层代码全部开源,方便二次开发和算法学习。
:配备直观的 GControl 地面站软件,提供实时信息监控和任务管理功能,支持多平台运行,便于操作和操控。
:提供丰富的无人艇算法案例库,如坐标解算、视觉感知、路径规划等,帮助用户快速熟悉无人艇控制系统。
小黄鸭科教无人艇平台可实现实现手动遥控、航点巡航、一键返航、协同编队等功能,能够搭载不同的仪器设备进行多种领域的水上作业。可以最大限度地规避人员安全隐患,大大提高水下探测的机动性和效率。
无人艇平台系统主要包括:主控系统、导航系统、通信系统、供电系统、动力系统、遥控器和地面站。
锁定模式:将S控件拨至最上方为遥控器锁定模式,此时遥控器的左右摇杆无法控件电机转动。
遥控模式:将SB控件拨至中间,此时为遥控器遥控模式,左摇杆往前推动,控制电机往后排水,船体向前运动,左摇杆往后推动,控制电机往前排水,船体向后倒退;右摇杆控制船体转向,右摇杆往左推动,船体往左转,右摇杆往右推动,船体往右转尊龙凯时app。
长按遥控器电源键,遥控器启动,蜂鸣器响叫。将左摇杆拨至中间位置,同时将SB控件推到最前面,进入遥控器锁定状态,点击触控横屏确定。
触控屏右上角表示当前遥控器所剩电量,左下角Ext表示船体供电电池所剩电量。
往下拨动SB控件至中部,由非遥控模式变为遥控模式,往前推动左摇杆,电机往后排水,往后推动左摇杆,电机往前排水,左推右摇杆,右点击往后排水,右推右摇杆,左电机往后排水。
小黄鸭科教无人艇地面站,GControl 是基于 QT QML 开发的开放源码地面站软件,专为无人艇提供可靠的航行控制和任务管理。其直观的用户界面可在多个平台上运行,包括 Windows、macOS、Linux 和 ,从而轻松监控和操控无人艇。GControl 可提供实时电量信息、航行轨迹、航行状态、视频监控等关键信息,同时允许用户设置航点任务和调整控制参数。作为开放源码软件, GControl 为用户提供了定制和扩展的机会,使其适应不同需求。
地面站的显示页面主要由导航栏、状态栏和中央地图页面组成,如下所示。为了保证界面简洁,大部分按键以图标的方式显示,鼠标悬停3秒即可显示提示信息。
(航向0-360度、航速0-5米,舵量-1000到+1000负左正右、推力-1000到+1000负退正前)
(点击任意位置可以添加任务点,中心按键可以使你所在位置居中,删除按键可以删除一个任务点、清除按键可以删除所有任务点、计算按键可以生成等间距点、执行次数默认为1,输入是0时表示回到第一个任务点,上传按键可以将任务上传到船控、下载按键可以将船控中的任务下载到地面站显示,搜索栏可以搜索位置)
右上状态栏显示所连接的无人艇的通信延时和无人艇的剩余电量百分比, 底部状态栏显示无人艇当前的航向和航速。
将遥控器左摇杆(油门)拨至中间位置,同时将 SB 控件推到最前面长按遥控器电源键,遥控器启动,蜂鸣器响叫,点击触控横屏确定油门位置
遥控器拨动 SB 控件至中部,由非遥控模式变为遥控模式推动遥控器左边摇杆油门往上,电机会往后排风加速;左边摇杆油门往下,电机会反向吸风加速
将无人艇轻轻放下水,稍用力往水中间推一把,防止推进器磕碰石头。岸上用遥控器控制无人艇
遥控器的主要功能分为遥控模式与非遥控模式,SB 控件分为上、中、下三档,其中:上档表示锁定,中档表示遥控,下档表示开始执行任务(任务由地面站上传给船控)。将 SB 控件拨至最中档,此时为遥控模式,左摇杆往前推动,控制电机往后排水,船体向前运动,左摇杆往后推动,控制电机往前排水,船体向后倒退;右摇杆控制船体转向,右摇杆往左推动,船体往左转,右摇杆往右推动,船体往右转。
无线图传地面端设备上电,观察通信信号强度指示灯,如果信号强度指示灯亮,表示与无人艇通信正常无线图传通信正常后(无线图传地面端设备有与无人艇的通信信号强度),用网线连接地面站电脑与无线图传地面端设备
在地面站软件上,显示卫星地图,方便巡航任务点的打点设置设置上传巡航任务点。在地面站“
”中,点击任意位置可以添加任务点,中心按键可以使你所在位置居中,删除按键可以删除一个任务点、清除按键可以删除所有任务点、计算按键可以生成等间距点、执行次数默认为1,输入是0时表示回到第一个任务点,上传按键可以将任务上传到船控、下载按键可以将船控中的任务下载到地面站显示,搜索栏可以搜索位置
设备任务航速。在“操控选项卡”界面的右上角操控面板里,设置无人艇的航速,一般设置为200-300。
注意:受上游零配件影响,批次不同,配置可能略有不同,但能保证功能大致相同
标准款小黄鸭科教无人艇基于自研的 Python 无人艇控制系统,采用 Raspberry Pi 4B 作为主控以及高精度定位定向导航系统,作为底层控制平台。能实现手动遥控、自主巡航、一键返航、协同编队等功能; 主控系统支持 Ubuntu 和 Windows,方便进行二次开发;搭载图传电台,配合海康威视全高清防水摄像头,可实现远距离图数低时延回传;可选配 4G 通信模块,实现异地远程控制。
基础款小黄鸭科教无人艇是基于自研的 Python 无人艇驱动控制系统,相比于标准款无人艇,没有配置主控制器、高精度定位系统及图数传模块,只能实现手动遥控控制。
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