Pixhawk 2 – Pixhawk 2.1

 

Pixhawk Historie und Pixhawk 2

3DR Pixhawk

3DR Pixhawk

Der Name „Pixhawk“ steht für das AutoPilot-System „PX4 Open Hardware“, entwickelt bei der ETH in Zürich (Swiss Federal Institute of Technology), und  2013 bis 2016 von der Firma 3D Robotics produziert. Zusammen mit dem Betriebssystem „ArduPilot Suite“, bot der 3DR Pixhawk die am Markt wahrscheinlich zuverlässigste und umfassendste Grundlage für die Steuerung von Multikoptern sowie auch für die übrigen RC Fahrzeug-Gattungen (RC= Remote Control/ ferngesteuert).

Pix32 von HolyBro

PIX32 von Holybro

Nach Produktionsende Anfang 2016 war bzw. ist ein technisch vergleichbares Produkt (Pix32) der Marke Holybro verfügbar. Wir berichteten darüber. Holybro war Produktionspartner (OEM) von 3DR. Die Entwicklungsgeschichte des 3DR Pixhawk endet bislang im „Pixhawk 2“, eine Entwicklungsstufe die zum Beispiel im 3DR SOLO RTF Quadrokopter verbaut ist. Der AutoPilot Pixhawk 2 war/ ist jedoch bislang nicht als eigenständiges Produkt verfügbar.

Phillip Rowse, ehemaliger Mitarbeiter von 3D Robotics und verantwortlich für die Realisation des Pixhawk 2, führte mit seinem Unternehmen „ProfiCNC“ in enger Zusammenarbeit mit dem ArduPilot Development-Team die Entwicklung des Pixhawk 2 zu einem Stand-Alone Produkt fort = Pixhawk2.1. Ziel war es gleichzeitig auch die „Schwächen“ des 3DR Pixhawk zu eliminieren. Dazu gehörte neben dem Steckersystem die Stromversorgung sowie eine effektive Vibrationsentkopplung. Natürlich sollte der neue Pixhawk auch den zwischenzeitlich gestiegenen Anforderungen der Anwender aus Industrie und Dienstleistung genügen und eine gute Basis für künftige Entwicklungen bieten. Ein prall gefülltes Lastenheft für die Truppe um Phillip Rowse und das ArduPilot Entwickler-Team.

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Pixhawk2.1 AutoPilot System – Pixhawk 2

pixhawk2-1

Pixhawk2.1

Das Pixhawk 2 AutoPilot System Pixhawk2.1 konnte nach ca. 12 Monaten Entwicklungszeit zur Marktreife gebracht werden. Während einer 3-4 monatigen, parallelen Testphase der Null-Serie durch das ArduPilot Dev-Team, wurde auch die Firmware (ArduPilot V3.4) an die neuen Funktionen angepasst. Die Produktion hat die Firma HEX Technology übernommen. Ein bereits weltweit verfügbares Händlernetz übernimmt Vertrieb, Support und Service.

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– Produktaufbau

pixhawk21-aufbauPixhawk2.1 AnschlüsseDer Pixhawk2.1 ist modular aufgebaut und besteht aus dem „Cube“ und dem „Carrier Board“. Im Cube sind alle Sensoren verbaut. Das Carrier Board dient der Stromversorgung und stellt alle Anschlüsse und Schnittstellen für zusätzlich verwendbare Module bereit. Dies ermöglicht Entwicklern und der Industrie die Verwendung von eigenen Carrier Boards, angepasst an den jeweiligen Bedarf. Das Pixhawk2.1 Carrier Board verfügt über einen Steckplatz für ein Intel Edison Modul. Wird der Pixhawk2.1 mit einem Intel Edison Modul erweitert, erhält man äußerst Platz- und Gewicht sparend einen integrierten Compagnion Computer mit dem sich viele Zusatzanwendungen realisieren lassen. So ist die Steuerung von Kameras und Video-Streaming möglich aber z.B. auch die Verwendung der Intel RealSense 3D Technologie und vieler weiterer Sensorik für die unterschiedlichsten Echtzeit-Anwendungen.

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– Neue, verbesserte Technik im Pixhawk 2 V2.1

  • Redundante Stromversorgung mittels getrennter Power-Module (1x im Lieferumfang). Derzeit sind als Zusatzmodule nur PX4 kompatible verfügbar. 1x Adapterkabel im Lieferumfang des Pixhawk2.1.
  • Physikalische Trennung von IMU und FMU = Vermeidung von Interferenzen/ gegenseitige Beeinflussung der Messwerte
  • Im Pixhawk2.1 Cube sind insgesamt 29 MEMS Sensoren verbaut:
    • 3x 3 Beschleunigungs-Sensoren (3-achsig)
    • 3x 3 Gyroskope (3-achsig)
    • 3x 3 Magnetometer (3-achsig)
    • 2x Barometer
  • Konstruktiv aktive Schirmung = Die gegenseitige Beeinflussung der Sensoren ist ausgeschlossen
  • Vibrationsentkopplung einzelner Baugruppen im „Cube“.
  • Temperatur-Kontrolle, aktive Heizung. Dadurch Einsatz unter 0°C problemlos möglich
  • 100% RTK-Unterstützung sowie Einsatz multipler GPS-Module
  • Dronecode kompatibles JST-GH sowie DF17 Buchsen-/ Stecker System = hauptsächlich verbessertes Handling aber auch betriebssicherer als die „alte“ HiRose DF13 basierte Verkabelung
  • 100% PX4 kompatibel zu „älteren“ Modulen wie GPS-Module, Telemetrie-Module usw.
  • Carrier-Board mit Plug&Play Steckplatz für 1x Intel Edison Board
  • Hochwertiges Produktdesign
  • Sehr gute Verarbeitung

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– Firmware, Konfiguration- und Bedienung

mission_plannerDer Pixhawk2.1 AutoPilot kann wahlweise mit der ArduPilot Suite oder PX4 PRO Firmware betrieben werden. Fällt die Wahl auf die ArduPilot Firmware (ab Version 3.4!!) wird die entsprechend weiter entwickelte Software „Mission Planner“ zur Grundkonfiguration benötigt. Für die PX4 PRO Firmware kommt die Software „QGroundcontrol“ zum Einsatz. Alternativ als Cross-Plattform die Software APM Planner 2. Bei diesen GCS-Software-Paketen handelt es sich um kostenfreie Open Source für Windows, Linux, Mac OS – PC`s, Laptops/ Notebooks, die neben einer weitgehend automatisierten Grundkonfiguration wie Download- und Update der jeweiligen Firmware, Basiskonfiguration und Menü-geführte Sensor-Kalibrierung auch eine vollständige Bodenstations-Funktion (Flugplan-Erstellung- und Überwachung und  umfangreiche Telemetrie Datenübertragung inkl. Sprachausgabe) beinhalten. Unsere Empfehlung fällt wie schon zu Zeiten des 3DR Pixhawks zu Gunsten der Verwendung der ArduPilot Suite aus. Verfügbare Apps für Smartphones und Tablets wie „Tower“ (nur Android)  komplettieren die Verwendung „in Field“. Tower ist zwischenzeitlich wieder ein Hersteller-unabhängiges App.

Prinzipiell weicht das Handling des Pixhawk 2 nicht von der Verwendung eines 3DR Pixhawks oder anderer PX4 Kompatiblen ab. Wir werden schnellst möglich einen aktualisierten Leitfaden für die Inbetriebnahme des Pixhawk2.1 in unserem WiKI einstellen.

Der Pixhawk 2 ist für Anwender ab einer mittleren Erfahrung im Betrieb von Multikoptern geeignet. Für Neueinsteiger empfehlen wir unseren Konfigurations-Service (auf Anfrage).

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– Lieferumfang

Lieferumfang Pixhawk2.1

Lieferumfang Pixhawk2.1

Kabelsatz:

JST-GH ist das neue Stecksystem des Pixhawk 2, HiRose DF13 ist das „alte Stecksystem“, z.B. 3DR Pixhawk und PX4 Kompatible

2x Telemetrie-Kabel, JST-GH -> HiRose DF13 (6 adrig)

1x Power-Kabel, JST-GH -> JST-GH, Power-Brick Mini

1x Power-Kabel, JST-GH -> HiRose DF13 (PX4 kompatible Power-Module)

1x I2C Kabel, JST-GH -> HiRose DF13

1x GPS1 Kabel-Peitsche = JST-GH

       -> Safety Switch

       -> GPS-/ Kompass Modul (DF13)

       -> I2C (DF13)

1x GPS2 Kabel-Peitsche = JST-GH

        -> GPS-/ Kompass Modul (DF13)      

        -> I2C (DF13)

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– Kompatibilität mit marktüblichen PX4-Modulen

Der Pixhawk 2 ist grundsätzlich kompatibel mit allen marktüblichen Modulen die bislang mit 3DR Pixhawk oder anderen PX4 Kompatiblen eingesetzt werden. Für die Verwendung mit dem Pixhawk2.1 ist auf nur Grund des verbesserten Steckersystems ein Adapterkabel notwendig (in begrenzter Anzahl im Lieferumfang enthalten).

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– Liefersituation

Die erste Produktions-Charge des Pixhawk 2 / Pixhawk2.1 wurde Anfang November 2016 an die Händler ausgeliefert. Leider war diese Charge schon vor Auslieferung ausverkauft! Die nächste Produktions-Charge wird im Januar 2017 ausgeliefert. Zeitgleich werden auch das neue uBlox NEO M8N, das RTK uBlox NEO M8P sowie Zubehör wie Adapterkabel und Power-Modul Mini von ProfiCNC-HEX verfügbar sein. Ab Februar 2017 will man dann kontinuierlich monatlich produzieren so dass eine gute Verfügbarkeit gewährleistet ist. Wenn Sie Ihren Pixhawk2.1 möglichst schnell benötigen, raten wir zur Vorbestellung.

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– Verfügbarer Service

SYNOSYSTEMS UAV ist autorisierter Händler und bietet für Kunden das volle Service-Spektrum an:

Beratung, Verkauf, Support, Abwicklung von Garantie- oder/ und Gewährleistungsfällen mit Vorprüfung und Vorabaustausch ggf. defekter Hardware.

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Links:

=> Erste Erfahrungen mit dem Pixhawk2.1 – Pixhawk2 (kurzfristig im Blog verfügbar)

=> Unsere Videos zum Pixhawk2.1 auf Youtube (kurzfristig)

=> Produkt im SYNOSYSTEMS UAV Shop

=> Technische Daten Pixhawk2.1

=> Entwickler/ Hersteller

=> SYNOSYSTEMS UAV WiKI     Info und Leitfaden zur Inbetriebnahme

=> ArduPilot Suite

=> PX4 Pro

 

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