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实验室或功能区 无人机行业应用与科研实验室 - 方案文档

无人机行业应用与科研实验室

无人机行业应用与科研实验室是一个专注于无人机在各行各业中实际应用以及科学研究的综合性实训场所,包含特定应用场景无人机特点相关理论知识和无人机软硬件系统开发等方面,融合了无人机操作、空地协同工作、行业应用技能培养、软硬件开发、数据分析及项目管理等功能。实验室不仅配备了多款行业级无人机及其配套开发设备,还引入了先进的软件 包,旨在为学生提供贴近行业实际的无人机应用环境。支持飞行原理、导航控制等理论课程的配套实践,还提供行业应用实训,让学生在真实环境中进行无人机操作,增强其实战经验。不仅有针对性的在植保、物流等方面提供实操环境,还引入了集群编队边沿无人机、清洗无人机等特种无人机,使学生能够更深入了解无人机种类和各类无人机的操作方式。

主要功能
无人机行业应用基础
旨在使学生全面了解无人机在各行各业中的应用现状和发展趋势,通过案例分析等方式,使学生能够深入了解无人机在不同领域的应用场景、技术要求和操作流程等。
无人机行业应用实训
学生将在无人机行业应用实验室中参与真实的行业应用项目。通过分组合作,学生将针对特定行业需求进行无人机操作、数据采集与分析、操作计划编制、解决方案设计与实施等全流程实训,并能够结合实际需求,选择恰当的无人机机型,从而全面提升其行业应用能力。
空地协同基础与实训
学生可以学习无人机和无人车的协同工作,通过对无人机和无人车的学习,提升学生在人工智能方面的应用能力。
高压清洗作业
高空清洗无人机通过高压水枪、RTK高精度定位、全自主飞行模式及多重安全防护,成为工业清洗领域的高效解决方案,可广泛应用于建筑外墙、桥梁、船舶、石化设施等高空场景的清洗与维护,显著降低人工风险,提升作业效率与质量。
无人机植保技术
专注于无人机在农业植保中的应用,包括植保无人机的选型、农药喷洒技术、作业规划与实施等。学生将学习如何高效、安全地进行农业植保作业,提高农作物产量和质量。
物流无人机以“轻量高载重+智能控制+精准投递”为核心,通过碳纤维航空铝结构、北斗高精度定位及配套智能设备,成为城市末端物流、应急救援、偏远地区配送的高效解决方案,可显著降低人力成本,提升物资投递的时效性与安全性。
主要实验装备
高空清洗无人机

高空清洗无人机通过高压水枪、RTK高精度定位、全自主飞行模式及多重安全防护,成为工业清洗领域的高效解决方案。可广泛应用于建筑外墙、桥梁、船舶、石化设施等高空场景的清洗与维护,显著降低人工风险,提升作业效率与质量。

无人机集群编队表演套装

F165 无人机集群编队表演方案基于 UWB 制式基站进行定位,无需 GPS,实现各种环境下精确室内外定位,具有中继器与 WIFI 链接两种通信形式,可适用于各种网络环境。支持手机 APP 编队飞行及 PC 端编程编队、实时控制功能,支持图形化/Python 双语言双平台进行单台或者编队飞行自主编程,软件平台高度集成,支持飞行动作与灯光同步编程界面及实时动态仿真,预览编程实际效果。图形化编程最多可同时控制 40 架无人机在线同步飞行,python 最多可编程 40 台无人机在线同步飞行,App 端最多控制超过 40 台无人机同步飞行,PC 端操作最多控制可超过 200 台无人机。

无人机集群编队表演套装一套包含 10 架无人机,四个基站和一个包装箱。

小型农业植保无人机竞赛实训平台

HT-Z2是一款专为教学而生的小型农业植保无人机竞赛实训平台,配备微型配套水箱、两个雾化喷头,与大型植保无人机功能和原理均相同,可满足植保教学、新手培训以原理展示和学习等用途,支持二次开发与改装,适用于各类学科竞赛和课程设计等需求,还可用于蔬菜大棚等小范围农业生产场景以及小面积场地消毒等用途。

10kg物流无人机


AI视觉无人机开发平台(激光雷达版)

激光雷达版搭载VisBot 3代视觉模块,双轴增稳云台以及4线LiDAR激光雷达,适用于无GPS环境下基于视觉/LiDAR的无人机定位/导航/避障算法的验证与开发,以及室内无人机组网编队的研究。激光定位基于LiDAR激光传感器获得的点云数据,并且融和惯性导航模块的6轴数据,实现的LIO算法。视觉定位是通过基于双目视觉传感器的双目图像,融和惯性导航模块数据,实现的VIO算法。可以基于动作捕捉系统定位,支持VRPN协议实时获得定位信息,提供真实飞行数据。避障功能是基于定位结果,基于LiDAR点云/iTof深度图/双目产生深度图,实时生成地图和路径规划的避障算法。

激光雷达通过发射激光束并接收反射光来测量距离,能提供高精度的距离数据,可精确探测到障碍物的位置、形状和大小等信息,相比单纯的视觉传感器,受光照条件、物体表面纹理等因素的影响更小。可以在诸如电磁干扰、强光干扰等复杂的环境中稳定工作,减少因外部干扰而导致的误差,保证无人机对周围环境的准确感知。结合激光雷达获取的大量精确距离数据和OWL mini3L自身的计算能力,能够快速构建出周围环境的三维模型,为无人机的自主导航、路径规划以及避障提供更全面、准确的信息基础,使其能更好地适应复杂多变的环境。

无人车开发平台

基于ROS操作系统开发的智能视觉搬运机器人,以树莓派4B为主控,采用Python编程,在视觉机械臂的基础上,增加了一个可以全向移动的麦克纳姆轮底盘,使得机器人可以进行移动抓取、目标追踪、智能搬运等功能,底盘可以自由拆卸,既可以作为桌面视觉机械臂使用,也可以作为移动视觉机械臂使用,提供源代码及两百多节课程资料,帮助用户更好的学习相关知识。能够与无人机配合实现空地协同。

实验室设备清单
序号 设备名称 单位 数量 设备品牌 设备型号
1 高空清洗无人机 1 中航恒拓 HT-QX50
2 无人机集群编队表演套装 10机群 1 中航恒拓 F165
3 小型农业植保无人机竞赛实训平台 1 中航恒拓 HT-Z2
4 10kg物流无人机 1 中航恒拓 HT-WL10
5 AI视觉无人机开发平台(激光雷达版) 2 中航恒拓 OWL Mini 3L
6 无人车开发平台 2 中航恒拓 HT-CAR
7 空地协同系统软件包 1 中航恒拓 ASCS
主要课程与实验
无人机与农业
掌握植保无人机、农业检测无人机构造与原理,掌握无人机操作与维护保养。
■ 实验1:植保无人机的认知
■ 实验2:植保无人机起飞前检查
■ 实验3:植保无人机飞行操控
■ 实验4:植保无人机撒播技术
■ 实验5:植保无人机辅助设备操作
■ 实验6:紧急情况下植保无人机的操控
■ 实验7:植保无人机维护保养与储存
■ 实验8:农药使用安全常识及病毒害
■ 实验9:植保无人机喷洒效果检验及飞防作业的实施
■ 实验10:植保无人机的拆装
■ 实验11:植保无人机故障分析及检修
■ 实验12:植保无人机硬件程序刻录刷写及固件升级
■ 实验13:植保无人机售后服务
■ 实验14:植保无人机作业规划
配套课程资源
无人机编队表演
无人机编队表演配套软件。
无人机与农业
植保无人机、农业检测无人机构造与原理,无人机操作与维护保养等课程。
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