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实验室或功能区 人工智能实训室-空地协同 - 方案文档

人工智能实训室-空地协同

本方案旨在构建具备前沿技术支撑的人工智能无人机实验室,通过系统化部署实现教学、实训、科研与产 业转化的无缝衔接。根据 实际情况及根据专业需求,人工智能无人机实验室建设方案主要分为人工智能实验室等功能区域。

主要功能
空地协同系统软件包以无人机与地面无人车的精准协同为核心,系统通过动态路径规划,软件包提供完整的核心算法源代码、API 文档与示例程序,支持与 ROS 系统及主流无人机、无人车硬件平台的适配,具备良好的兼容性与可扩展性。
主要实验装备
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 AI视觉无人机开发平台(激光雷达版) 1 中航恒拓 OWL Mini 3L
2 无人车开发平台 1 中航恒拓 HT-CAR
3 空地协同系统软件包 1 中航恒拓 ASCS
主要课程与实验
配套课程资源
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