OmniNxt: A Fully Open-source and Compact Aerial Robot with Omnidirectional Visual Perception

要約

航空ロボットに全方向視野 (FoV) カメラを採用すると、知覚能力が大幅に向上し、検査、再建、救助作業における航空ロボットの能力が大幅に向上します。
ただし、このようなセンサーはハードウェア設計や対応するアルゴリズムなどのシステムの複雑性も高めるため、研究者が研究で全方向 FoV を備えた航空機ロボットを利用することが制限されます。
このギャップを埋めるために、私たちは全方向認識機能を備えた完全にオープンソースの航空ロボット プラットフォームである OmniNxt を提案します。
高性能フライトコントローラー NxtPX4 と OmniNxt 用のマルチ魚眼カメラセットを設計します。
一方、互換性のあるソフトウェアは慎重に考案されており、OmniNxt が限られた計算リソース占有で正確な位置特定とリアルタイムの高密度マッピングを実現できるようにします。
実際のアプリケーションにおける OmniNxt の優れたパフォーマンスを検証するために、広範な実環境実験を実施しました。
すべてのハードウェアとソフトウェアは https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/OmniNxt でオープンアクセスであり、提案されたシステムの各重要なモジュールの Docker イメージを提供します。
プロジェクトページ: https://hkust-aerial-robotics.github.io/OmniNxt。

要約(オリジナル)

Adopting omnidirectional Field of View (FoV) cameras in aerial robots vastly improves perception ability, significantly advancing aerial robotics’s capabilities in inspection, reconstruction, and rescue tasks. However, such sensors also elevate system complexity, e.g., hardware design, and corresponding algorithm, which limits researchers from utilizing aerial robots with omnidirectional FoV in their research. To bridge this gap, we propose OmniNxt, a fully open-source aerial robotics platform with omnidirectional perception. We design a high-performance flight controller NxtPX4 and a multi-fisheye camera set for OmniNxt. Meanwhile, the compatible software is carefully devised, which empowers OmniNxt to achieve accurate localization and real-time dense mapping with limited computation resource occupancy. We conducted extensive real-world experiments to validate the superior performance of OmniNxt in practical applications. All the hardware and software are open-access at https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/OmniNxt, and we provide docker images of each crucial module in the proposed system. Project page: https://hkust-aerial-robotics.github.io/OmniNxt.

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