Quadrocopter mit Raspberry Pi Zero als Pilot

Als Ende November ziemlich überraschend der neue Raspberry Pi Zero vorgestellt wurde, war schnell klar: Dieser 5-Dollar-Minicomputer fällt von der Leistung her gegen den aktuellen Raspberry Pi 2 deutlich ab. Dafür war das neue RasPi-Familienmitglied deutlich kleiner und leichter und damit wie gemacht, um in kompakte Geräte, Wearables und autonome Systeme eingebaut zu werden – zum Beispiel als Herz und Hirn einer (teil-)autonom fliegenden Plattform.

Die Firma Erle Robotics hat schon einige Erfahrungen mit Robotern auf Linux-Basis – etwa einer Ubuntu-Spinne – und hat jetzt um einen Pi Zero als Flightcontroller herum ein Quadrocopter-System konzipiert. Als Chassis für den Pi-Zero-Copter-Prototypen dient offenbar ein günstiges Fluggerät des Fernost-Versenders HobbyKing. Der Linux-Minirechner sitzt dabei allerdings nicht alleine am Steuerknüppel, sondern bekommt Assistenz von einer speziellen Aufsteckplatine namens PXFmini als Co-Pilot.

Diese bietet Erle Robotics gebrauchsfertig für 69 Euro an, die Firma hat aber auch angekündigt, die Schaltpläne für den PXFmini in Kürze veröffentlichen zu wollen. Ein optionales Stromversorgungsmodul gibt es für 25 Euro, als GPS-Erweiterung verkauft Erle ein UBlox Neo 7M. Die Aufsteckplatine soll nicht nur mit dem Pi Zero kompatibel sein, sondern auch zu anderen RasPi-Modellen passen – und etwa auch mit dem Banana Pi und dem Odroid C1 zusammenarbeiten. Sie wiegt 15 Gramm und misst 73 mm × 31 mm.

Sensoren inklusive

Bereits auf der Platine vorhanden sind ein barometrischer Höhensensor, ein Beschleunigungssensor und ein Gyroskop (jeweils für drei Achsen), ein Temperaturfühler, ein digitaler Konpass sowie ein genau arbeitender AD-Wandler. Acht-PWM-Output-Leitungen eignen sich für Servo-Anschlüsse, ein Rückkanal ist ebenfalls vorhanden. Ein UART-Port und zwei I2C-Schnittstellen laden zu eigenen Erweiterungen des Quadrocopters ein. Die bieten sich auf einem Linux-Fluggerät natürlich an – der Raspberry Pi als Bordrechner hat nicht nur genügend Rechenreserven, sodass Bilderkennung oder maschinelles Lernen im Flug möglich sind, auf der Plattform laufen auch die dazu nötigen Software-Werkzeuge, von OpenCV bis ROS. Wie man über letzteres eine Drohne steuert, hat Erle Robotics bereits im vergangenen Jahr in einem Video demonstriert:

Erle Robotics bietet auf seiner Webseite ein Debian-Image zum Download an, das speziell auf den PXFmini zugeschnitten ist. Der Kernel soll dabei durch spezielle Patches für Echtzeitfähigkeit modifiziert worden sein; außerdem unterstützt das System den APM Flight Stack von Dronecode, einer Initiative der Linux Foundation. (pek)