2016年4月11日 星期一

樹莓派的飛航應用 : 比較 A+ 與 Zero

今天搜尋 "Raspberry 空拍機" 時找到這個 Lily 空拍機, 透過戴在手腕上的一個類似手錶的發訊器, 空拍機會自動追蹤配戴者, 極限運動愛好者應該會對此產品感到熱血沸騰, 因為這是飛航版的 GoPro :

# 自拍無人機一拋即飛 自動追踪用家



此產品係柏克萊大學學生所研發, 內部使用了樹莓派與 Arduino 作為控制器. 目前預購價 US$919 元 (折合台幣約 29000 元, 僅運送至美國國內), 不便宜捏. 參考其官網 :

https://www.lily.camera/

樹莓派應用在無人機還有下面這個 Icarus, 這位頗有名氣的創客不僅使用 Raspberry Pi 做農場安全監控, 還把它裝在使用 3D 列印製作的滑翔機裡, 變成空拍機, 作者用來巡邏草原, 監控盜獵者 :

進擊的農夫!TOBY LANKFORD利用3D列印為動物和農場打造安全系統
Texan Toby Lankford designs 3D printed, solar powered RC drone as anti-poaching tool

這個 Icarus 已進化為第三版, 詳見 :

# Icarus 3.0 Hobby FPV Version

當然目前最夯的空拍機是多旋翼的, 樹莓派也被用做飛航主控電腦, 參考 :

# 極客DIY:使用樹莓派製作一架四軸無人機
NAVIO2 Linux autopilot on Raspberry Pi
http://www.pibot.org/
RASPBERRY PI SECURITY CAMERA WITH MOTION PIE
# Weekend Project: Home Automation with Raspberry Pi and OpenHab

目前大多數空拍機都是由操作者透過無線電或 Wifi 操控, 但我對會依據預先設定的路線自動巡航的無人機比較有興趣, 任務結束或電量不足就自動返航充電, 這可以應用在廣大的農場巡邏, 或居家安全的空中監控. 只是一般樹莓派板子較重, 有人使用 Raspberry Pi Zero, 但我覺得 Zero 又太陽春, A+ 會比較方便. 參考 :

史上最便宜電腦上市:Raspberry Pi Zero 只要5美元
Raspberry Pi 推出超低價的 Zero 板子
樹莓派宣佈最新版本Raspberry Pi Zero,售價只要5美元!

RPI Zero 在露天有賣, 大約 600 元左右, 不過目前都還未出貨, 僅能預購 :

# 《德源科技》(2015年底,新品限量預購) 樹莓派新品 全新Raspberry Pi Zero $600
# ★樹莓派專賣店★限量預購【Raspberry Pi Zero】樹莓派 Zero【A0116】$650

Zero 的規格與 A+ 類似, CPU 均為博通 BCM2835 ARMv6, 但時脈提升為 1GHz, DRAM 為 512MB, 與 B 一樣, 是 A+ 的兩倍, 整體效能比 A+ 高 40%. Zero 與 A+ 都只有一個資料 USB 埠, 不過改成 micro USB 以減少面積, 但缺點是插 Wifi 網卡需要一個公 micro USB 到母標準 USB 轉接線. 板子上另外一個 micro USB 是接電源用的.

其次, Zero 的 HDMI 接口改為 Mini HDMI (Type C), 所以若要接到顯示器或電視 (標準 HDMI 為 Type A), 必須使用 Mini HDMI 轉 HDMI 的轉接頭. GPIO 與 A+/B+ 一樣都擴展至 40 Pins, 但出廠未附腳座, 需自行焊接. 整個電路板非常嬌小, 大約是 B+ 的一半還小一些 (65mm*30mm*5mm), 詳見 Adafruit 的介紹 (見 Micro Center) :

pizero @raspberry_pi @adafruit Adafruit Industries Live Stream! 11/26/15


HDMI-Mini HDMI 轉換頭約 50 元左右 :

小牛蛙數位 Mini hdmi 轉 HDMI 大轉小 mini HDMI轉HDMI 轉接頭 公對母迷你HDMI轉hdmi $49
《耀升》出清 1080P 1.4版 mini HDMI轉 HDMI線 1.5公尺 雙磁環 平板電腦專用視頻高清輸入線 $69

關於 Zero 的 wifi 連線, 可用 B/B+ 以上的板子先把 SD 卡設定好後, 將 wifi 網卡與 SD 卡移到 Zero 就行了, 參考 :

# Wifi Hack for Raspberry Pi Zero
# Raspberry Pi Zero, headless wifi setup - Part 1
Raspberry Pi Zero, headless wifi setup - Part_2

Zero 雖然小巧 (僅 9 克, 而 A+ 為 25 克), 但是與 A+ 比起來 Zero 有下列缺點 :
  1. Zero 沒有 Camera 插槽, 只能接 USB 照相機
  2. 沒有 MIPI 顯示器介面
  3. 沒有 RCA 複合接頭 (板上有端點, 但須自行焊接)
  4. 接 USB 設備 (網卡或相機等) 需要 USB 轉接頭
  5. 須自行焊接 GPIO 腳
根據 StackExchange 的資料, Zero 有載時並沒有比 A+ 省電, 大概是因為時脈比較高的原因吧! 雖然裸板僅 9 公克, 但加上 USB/HDMI 轉接頭的重量, 恐怕也超過了 A+ 了, 所以除了體積小外, 我覺得 Zero 並沒有比 A+ 好.

參考 :

# Pi Zero vs A+ - pros and cons
# Differences between Raspberry Pi A+ and Raspberry Pi B+
https://www.raspberrypi.com.tw/tag/raspberry-pi-zero/
# Tinkering with the Raspberry Pi A+

2017-04-21 補充 :

Pi Zero v1.3 已經加上 Camera 接槽, 但其排線接頭較窄, 需另購. Pi Zero W 更內建藍芽與 wifi, 所以 CP 值遠超過 A+ 了, 是空拍機實作首選. 聽說官方計畫要將 A+ 要停產了.

很可惜的是, Lily Camera 因為資金與技術問題無法出貨, 最終決定結束營業了, 參考 :

# 空拍機新創業者Lily收攤,將退還所有資金
# 技術無法實現!一拋就飛的空拍機Lily Camera停止研發
兩年前爆紅的小型拋飛無人機 Lily 宣告倒閉
# Lily Camera 無人機宣告胎死腹中!廠方承諾 60 天內退款予買家

一拋即飛並自動追蹤使用者的構想真的很棒, 對喜愛戶外運動特別是極限運動玩家而言非常具有吸引力. 如果能設計成線控或聲控指揮它跟隨, 超前, 俯衝, 或上空盤旋等飛行拍攝動作的話就更完美了. 但技術難度必然更高. 他們推出的宣傳影片實在太誘人了, 我特地下載備份, 以免以後看不到.

我在想, 拋飛是不是透過重力加速度計就可以實做出來呢?

7 則留言 :

Jackie Dai 提到...
作者已經移除這則留言。
Jackie Dai 提到...

看到您跟我一樣也注意到Lily, 所以分享關於Lily Camera的新聞:

https://www.dronesplayer.com/51978/lily-camera-%E7%84%A1%E4%BA%BA%E6%A9%9F%E5%AE%A3%E5%91%8A%E8%83%8E%E6%AD%BB%E8%85%B9%E4%B8%AD-%E5%BB%A0%E6%96%B9%E6%89%BF%E8%AB%BE-60-%E5%A4%A9%E5%85%A7%E9%80%80%E6%AC%BE%E4%BA%88%E8%B2%B7%E5%AE%B6/

https://www.dronesplayer.com/26958/lily-camera-%E8%88%AA%E6%8B%8D%E6%A9%9F%E6%9E%9C%E7%84%B6%E6%9C%89%E8%A9%90-%E7%9C%BE%E7%B1%8C%E5%B0%88%E9%A0%81%E9%81%AD-indiegogo-%E7%AA%81%E6%93%8A%E8%AA%BF%E6%9F%A5/

https://www.dronesplayer.com/53612/lily-camera-%E5%AE%A3%E5%82%B3%E7%89%87%E6%B6%89%E5%AB%8C%E9%80%A0%E5%81%87-lily-robotics-%E9%9D%A2%E8%87%A8%E5%88%91%E4%BA%8B%E6%AA%A2%E6%8E%A7/

小狐狸事務所 提到...

非常感謝您!

Jason 提到...

有人知道PI Zero W四軸無人機的其它套件去那買?

小狐狸事務所 提到...

PXFMINI 露天 4000 元左右, 很貴

https://goods.ruten.com.tw/item/show?21641898498426

小狐狸事務所 提到...

參考 :

http://forum.erlerobotics.com/t/mini-zee-a-100-diy-smart-drone-with-the-pi-zero-and-apm/871

小狐狸事務所 提到...

https://read01.com/zh-tw/moJxO.html#.W1von9IzayI