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无人机飞控大脑与MEMS传感器

制造一个大脑并不容易。大黄蜂的大脑中有100多万个相互联系的神经元细胞,帮助它完成各种意识活动。2014年年末,一个科学家团队曾给一个有轮子的乐高机器人安装过一个数字蠕虫大脑,但是这样的大脑只有302个神经元细胞。到目前为止,“绿色大脑计划”团队只重建了黄蜂大脑中与视觉有关的部分。但是这样的成果已经非常令人震惊了。无人机利用视频摄像头和人造大脑软件沿着走廊飞行,飞行模式就和经过训练完成同样任务的大黄蜂一模一样。现在,这个虚拟大脑还只能追踪位置的移动,而无法识别颜色或形状。“绿色大脑计划”的科学家希望,过一段时间能够用数字重建完整的大黄蜂大脑,并制造出第一台像大黄蜂一样自动行动的机器人。但是现在,他们的重点还放在重建大黄蜂的视觉系统和嗅觉系统。
  飞控的大脑:微控制器

  在四轴飞行器的飞控主板上,需要用到的芯片并不多。目前的玩具级飞行器还只是简单地在空中飞行或停留,只要能够接收到遥控器发送过来的指令,控制四个马达带动桨翼,基本上就可以实现飞行或悬停的功能。意法半导体高级市场工程师介绍,无人机/多轴飞行器主要部件包括飞行控制以及遥控器两部分。其中飞行控制包括电调/马达控制、飞机姿态控制以及云台控制等。目前主流的电调控制方式主要分成BLDC方波控制以及FOC正弦波控制。

  新唐的 MCU负责人表示: 多轴飞行器由遥控, 飞控,动力系统, 航拍等不同模块构成, 根据不同等级产品的需求,会采用到不同CPU内核。例如小四轴的飞行主控, 因功能单纯, 体积小, 必须同时整合遥控接收, 飞行控制及动力驱动功能;中高阶多轴飞行器则采用内建 DSP 及浮点运算单元的,负责飞行主控功能,驱动无刷电机的电调(ESC)板则采用MINI5($1.0889)系列设计。低阶遥控器使用 SOP20 封装的4T 8051 N79E814;中高阶遥控器则采用Cortex-M0 M051系列。另外, 内建ARM9及H.264视频边译码器的N329系列SOC则应用于2.4G及5.8G的航拍系统。在飞控主板上,目前控制和处理用得最多的还是MCU而不是CPU。由于对于飞行控制方面主要都是浮点运算,简单的ARM Cortex-M4内核32位MCU都可以很好的满足。有的传感器MEMS芯片中已经集成了DSP,与之搭配的话,更加简单的8位单片机也可以做到。

  高通和英特尔推的飞控主芯片
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