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 | 值 | 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 | 值 |
|---|---|
| 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)