Drone Exploration

无人机自主探索任务 — 基于 Octomap 的未知环境快速建图,RRT* 路径规划,适用于搜救/巡检场景

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drone-exploration — 无人机自主探索 SKILL

任务描述

无人机在未知环境中自主探索,快速构建 3D 地图(Octomap),同时规划无碰撞飞行路径。

引用技能

  • agents/skills/navigation/ — 导航基础
  • agents/skills/perception/ — 感知(SLAM/Occupancy Grid)
  • agents/skills/motion-control/multi_rotor_uav/ — 飞控
  • agents/skills/ros2-debug/ — 调试
  • agents/skills/ros2-qos-checker/ — QoS(传感器数据用 BEST_EFFORT)

探索策略

Next-Best-View (NBV)

1. 从 Octomap 计算前沿(frontier)— 已探索与未探索区域的边界
2. 对每个 frontier 计算信息增益(information gain)
3. 选择信息增益最大的 frontier 作为目标
4. RRT* 路径规划(无碰撞)
5. 执行飞行

Octomap 参数

参数 说明
分辨率 0.1 m 体素大小
最大范围 50 m 传感器最大距离
占用阈值 0.5 体素占用概率
更新频率 ≥ 10 Hz 点云处理频率

无人机约束

参数
最大速度 2 m/s
最大加速度 1 m/s²
飞行高度 2-30 m
控制频率 50 Hz
电池续航 ~25 min

禁止

  • ❌ 探索速度超过 1 m/s(环境未知,安全优先)
  • ❌ 在未完成局部规划时全速飞行
  • ❌ 飞行高度低于 1.5m(地面效应)
  • ❌ 传感器点云用 RELIABLE QoS(高频率,丢帧可接受)

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Frequently asked questions

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