Vega:無人機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

描述

由于電子產(chǎn)品小型化、復(fù)合材料、機(jī)器學(xué)習(xí)和視覺算法以及電池技術(shù)的領(lǐng)先技術(shù)進(jìn)步，無人機(jī)的使用隨著時(shí)間的推移而增加。

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它們無處不在：無人機(jī)現(xiàn)在用于農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、監(jiān)視、攝影、物流、器官運(yùn)送、手術(shù)和救援任務(wù)以及各種各樣的研究。

但它們很危險(xiǎn)：為了懸停或?qū)怪亓︼w行，無人機(jī)使用了具有非常高 RPM（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）的無刷電機(jī)。這些無刷電機(jī)裝有鋒利的螺旋槳，因此它們可以穿過空氣，空氣摩擦非常小。這使得整個(gè)系統(tǒng)非常危險(xiǎn)，因?yàn)橛?4 個(gè)非常鋒利的刀片以 11000RPM 的速度旋轉(zhuǎn)，鋰聚合物（鋰聚合物）電池可能會(huì)過熱并在中途爆炸，因此此類系統(tǒng)需要持續(xù)的護(hù)理或健康監(jiān)測(cè)，以便好好工作。螺旋槳的人工檢查是不夠的，因?yàn)槁菪龢娜魏纹茡p都可能對(duì)無人機(jī)飛行員和附近的人造成致命傷害。

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因此，在這個(gè)技術(shù)驅(qū)動(dòng)的世界中，無人機(jī)的預(yù)測(cè)性維護(hù)是必不可少的。

另一個(gè)主要的是，這個(gè)模塊也可以直接用于工業(yè)機(jī)器的預(yù)測(cè)性維護(hù)。只是振動(dòng) AI 的訓(xùn)練數(shù)據(jù)不同。

那么讓我們看看如何構(gòu)建它。

得到需要的東西。在這里，我們使用的是 Raspberry Pi，這是一種帶有飛行控制器的無人機(jī)，最重要的是我們的 avnet brainium 模塊。

讓我們通過藍(lán)牙將 brainium 模塊連接到 Raspberry Pi。

sudo bluetoothctl                  
scan on                   
pair [MAC address]                  

配對(duì)成功后，通過輸入以下命令連接設(shè)備。

connect [MAC Address]                  

這與 Raspberry Pi 建立了連接，因此我們可以將 Raspberry Pi 用作網(wǎng)關(guān)設(shè)備。它更好，因?yàn)槲覀兛梢暂p松地將標(biāo)準(zhǔn) Pi 甚至 Pi Zero 安裝在無人機(jī)或工業(yè)中，而不是智能手機(jī)。通過網(wǎng)關(guān)，它可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，生成人工智能模型。

這里我選擇了樹莓派，因?yàn)槲覀兛梢园丫W(wǎng)關(guān)做成移動(dòng)的，它可以和無人機(jī)一起飛。

第 1 步：連接 AI

我已將 Raspberry Pi 與 SmartEdge Agile 設(shè)備連接起來。

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第 2 步：訓(xùn)練模型

在網(wǎng)站中創(chuàng)建一個(gè)工作區(qū)。hackster.io網(wǎng)站上有很多這方面的教程。你可以很容易地找到這個(gè)。

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我已經(jīng)針對(duì)以下情況訓(xùn)練了模型：

1.螺旋槳壞了

2.斷開連接

3.螺旋槳損壞，即有飛行危險(xiǎn)

4.固定式無人機(jī)

5.無人機(jī)無螺旋槳運(yùn)行

6. 無人機(jī)螺旋槳運(yùn)行

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第三步：測(cè)試訓(xùn)練好的模型

這基本上是測(cè)試和微調(diào)生成的模型。這有助于提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性

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第 4 步：使用警報(bào)通知

將檢測(cè)到的變化結(jié)果設(shè)置為警報(bào)，以便我們可以通過蜂鳴器發(fā)出通知。為此，我們需要 MQTT 協(xié)議來實(shí)時(shí)檢測(cè)警報(bào)。我正在使用Paho MQTT 庫。這是相同的代碼。

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我在樹莓派上安裝了一個(gè)蜂鳴器用于通知。

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這架無人機(jī)的預(yù)測(cè)性維護(hù) AI 非常好，它還能夠檢測(cè)到改裝的螺旋槳。

未來的改進(jìn)：

我們可以通過向飛行控制器板發(fā)送所需的 PWM 信號(hào)來直接解除無人機(jī)的武裝，而不是發(fā)出蜂鳴器指示。

應(yīng)用：

未來貨運(yùn)無人機(jī)的無人機(jī)健康監(jiān)測(cè)器

用于快速檢測(cè)故障的無人機(jī)診斷工具

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