构建你自己的视觉惯性无人机：一种低成本开源自主无人机
机器人学
2018-09-07 v3
摘要
本文描述了一种构建低成本且具备研究水准的视觉惯性里程计辅助垂直起降 (VTOL) 平台的方法。我们利用出厂校准且批量生产的现成视觉惯性传感器、机载计算机和四旋翼平台，从而共享相似的硬件和传感器规格（例如，质量、尺寸、相机-IMU 系统的内参与外参以及信噪比）。随后我们进行系统标定与辨识，使得我们的视觉惯性里程计、多传感器融合以及模型预测控制框架能够应用于这些现成产品。这意味着我们可以部分避免构建完整系统时繁琐的参数调节过程。该完整系统在室内使用动作捕捉系统、在室外使用激光跟踪仪进行了广泛评估，同时执行了悬停和阶跃响应，以及存在外部风扰情况下的轨迹跟随任务。在执行悬停时，我们实现了参考轨迹与实际轨迹之间 0.036m 的均方根 (RMS) 位姿误差。我们还在农场进行了相对长距离（约 180m）的飞行实验，并实现了总飞行距离 0.82% 的漂移误差。本文传达了我们所获得的关于平台和传感器模块的见解，并以带有教程文档的开源代码形式回馈给社区。
引用
@article{arxiv.1708.06652,
title = {Build Your Own Visual-Inertial Drone: A Cost-Effective and Open-Source Autonomous Drone},
author = {Inkyu Sa and Mina Kamel and Michael Burri and Michael Bloesch and Raghav Khanna and Marija Popovic and Juan Nieto and Roland Siegwart},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.06652},
year = {2018}
}
备注
21 pages, 10 figures, accepted to IEEE Robotics & Automation Magazine