パロットANAFIドローンの新しいツール
anafi_rosを紹介するよ。研究と教育のためにParrot ANAFIドローンの使い方がもっと便利になるんだ。
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目次
市販のドローンは使いやすくてメンテもしやすいんだ。専門的な訓練なしで誰でも操作できるように設計されてる。ただ、多くのドローンはクローズドソフトウェアが搭載されてるから、研究や教育で必要な自律飛行みたいな高度な機能をプログラムするのが難しいんだよね。
パロット ANAFI ファミリー
パロット ANAFI ファミリーは、異なる用途に合わせたユニークな機能を持ついくつかのモデルで構成されてる。これらのドローンはコンパクトで軽量、空撮や映像制作、さまざまなプロフェッショナルな活動に適してる。ファミリーの主要な4モデルは次の通り:
- ANAFI 4K:基本モデルで高品質な動画録画ができて、静かで有名。
- ANAFI Thermal:熱画像カメラ付きで、熱のサインを検出できる。
- ANAFI USA:複数のカメラが搭載されてて、緊急サービス用に設計されていて、高度なズーム機能がある。
- ANAFI Ai:最も進んだモデルで、クラウド接続や障害物回避機能がある。
市販ドローンの利点
市販のドローンの大きな利点の一つは手軽に手に入ること。いろんな小売店から簡単に購入できるし、信頼性と耐久性があって、さまざまな天候条件でも使えるんだ。
これらのドローンは教育や研究など、いろんな目的に使える。例えば、送電線の点検、山火事の監視、土地調査なんかに活用できるよ。
市販ドローンの限界
市販ドローンには多くの利点があるけど、限界もある。一番の欠点は、自律ミッションを実行できないこと。これには、製造元がもたらす独自のソフトウェアが影響してる。DJIやパロットはソフトウェア開発キット(SDK)でこの問題に取り組んでるけど、すべてのモデルが互換性があるわけじゃない。
ドローンにおけるROSの重要性
ロボットオペレーティングシステム(ROS)は、ドローンやロボティクスに関わる人たちにとって重要なツールとして浮上してきた。これによりソフトウェアのモジュラー設計が可能になり、コンポーネントの再利用が簡単になる。ROSは、システムの部品同士が効果的に通信できるようにするライブラリやツールを提供する。
ドローンの制御システムを作成するための多くのROSパッケージが存在する。これらのパッケージは、ドローンの位置を知ることやその周囲の理解、動きの計画などを助けてくれる。
anafi_rosの紹介
この作業では、anafi_rosという新しいソフトウェアパッケージを紹介するよ。このパッケージは、すべてのパロット ANAFI ドローンと接続するように設計されていて、研究者や教育者がプロジェクトで使いやすくなってる。anafi_rosはROS1とROS2の両方で動作できるから、いろんなユーザーに柔軟性を提供する。
anafi_rosパッケージはハードウェアに依存しないから、特定のハードウェアなしでサポートされているドローンと連携できる。これにより、一つのコントロールステーションから単体またはグループのドローンに接続しやすくなる。
実験プラットフォーム
パロットANAFIドローンのための特定の技術的詳細が、どのように機能しているかを明確に理解させる。ドローンは特定の基準フレームを持っていて、動きや行動を定義するのを助ける。例えば、ボディフレームはドローンの重心に中心がある。
ドローン操作の重要な側面の一つは、位置と姿勢を知ること。位置は三次元空間でのドローンの場所を指し、姿勢はその向きに関するもの。このドローンの動きや方向は、特定の入力を使用して制御でき、飛行中にも監視される。
パロットANAFIドローンの特徴
パロットANAFIドローンは、軽量なデザインが目立って、持ち運びやすく、展開が簡単。高度なカメラが搭載されていて、高品質な画像や動画を撮影できる。ジンバルシステムがカメラを飛行中に安定させて、スムーズな映像を確保する。
各モデルには独自の特徴がある:
- ANAFI 4K:静音で設定が簡単なことで知られてる。
- ANAFI Thermal:視覚と熱画像を組み合わせてる。
- ANAFI USA:救助ミッション向けで、洗練されたカメラ機能がある。
- ANAFI Ai:接続オプションが広がってて、カスタムプログラミングもできる。
リモコン
ドローンにはSkycontrollerというハンドヘルドリモコンが付いていて、ユーザーがドローンを簡単に操作できる。コントローラーは快適にデザインされてて、ボタンやコントロールが直感的に使いやすい。異なるANAFIドローンに対応したSkycontrollerの異なるモデルが用意されてるから、互換性と使いやすさが確保されてる。
anafi_rosフレームワークの利用
anafi_rosフレームワークはPythonプラットフォームで構築されていて、パロットドローンと接続するためのユーザーフレンドリーなインターフェースを提供してる。実際のドローンと仮想ドローンの両方を扱えるから、トレーニングやシミュレーションに便利。接続オプションにはWi-FiとUSBがあって、さまざまな状況に柔軟に対応できる。
このフレームワークを使えば、ドローンのさまざまな機能を制御できる。パイロット操作、センサーからのフライトデータの監視、カメラの制御、ビデオフィードの管理などが含まれる。ユーザーはドローンのストレージからメディアをダウンロードすることもできる。
ソフトウェアパッケージの検証
anafi_rosパッケージが正しく機能することを確認するために、ドローンの飛行特性をチェックするテストが行われた。これには、ドローンを限界まで押し上げて、速度、安定性、応答性の観点でどのように機能するかを見た。
テスト中、ドローンは求められる動きを達成して、安定した飛行と信頼性のあるカメラ操作を示した。さまざまなモデルがそれぞれの強みを発揮し、いくつかは他よりも反応が良かった。
結論
anafi_rosパッケージは、パロットANAFIドローンをさまざまな用途に使う上での大きな進展だ。互換性と使いやすさがあることで、研究や教育に新しい可能性を開いてくれる。広範なテストが行われたことで、その信頼性と効果が強化されていて、これらのドローンを活用しようとする人にとって貴重なツールになる。ドローン技術の分野が成長し続ける中、anafi_rosのようなツールがユーザーがその可能性を最大限に引き出すのに不可欠になるだろう。
タイトル: anafi_ros: from Off-the-Shelf Drones to Research Platforms
概要: The off-the-shelf drones are simple to operate and easy to maintain aerial systems. However, due to proprietary flight software, these drones usually do not provide any open-source interface which can enable them for autonomous flight in research or teaching. This work introduces a package for ROS1 and ROS2 for straightforward interfacing with off-the-shelf drones from the Parrot ANAFI family. The developed ROS package is hardware agnostic, allowing connecting seamlessly to all four supported drone models. This framework can connect with the same ease to a single drone or a team of drones from the same ground station. The developed package was intensively tested at the limits of the drones' capabilities and thoughtfully documented to facilitate its use by other research groups worldwide.
著者: Andriy Sarabakha
最終更新: 2023-03-03 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2303.01813
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2303.01813
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。
参照リンク
- https://github.com/andriyukr/anafi_ros/tree/ros1
- https://github.com/andriyukr/anafi_ros/tree/ros2
- https://developer.parrot.com/docs/airsdk/index.html
- https://developer.parrot.com/docs/sphinx/index.html
- https://github.com/andriyukr/anafi_ros
- https://github.com/andriyukr/anafi
- https://github.com/raulmur/ORB_SLAM2
- https://github.com/robot-perception-group/AirPose
- https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/Fast-Planner
- https://github.com/uzh-rpg/rpg_mpc
- https://github.com/uzh-rpg/data_driven_mpc
- https://github.com/andriyukr/controllers