HOLYBRO PMW3901 Optical Flow Sensor

Holybro PMW3901 Optical Flow Sensor – Kompakter UART-Sensor für PX4 und ArduPilot

Der Holybro PMW3901 Optical Flow Sensor ist ein besonders kompakter und leichter Optical-Flow-Sensor zur Erfassung horizontaler Bewegungen von UAVs und anderen unbemannten Systemen. Das Modul basiert auf dem bewährten PMW3901 Optical-Flow-Sensor und kommuniziert über eine UART-Schnittstelle direkt mit dem Flight Controller.

Ein integrierter BEC ermöglicht den Betrieb in einem Spannungsbereich von 3,3 bis 5,2 V. Der Sensor wird bereits mit einem vormontierten 6-Pin JST-GH Kabel geliefert und kann dadurch direkt mit einem kompatiblen TELEM-Port vieler Flight Controller verbunden werden.

Der PMW3901 ist mit PX4 und ArduPilot kompatibel und eignet sich insbesondere als zusätzliche Bewegungsquelle für Multicopter und andere autonome Plattformen. Optical Flow kann beispielsweise bei der Positionsregelung in Bereichen unterstützen, in denen kein oder nur ein eingeschränktes GNSS-Signal zur Verfügung steht.

Optische Bewegungserfassung

Der PMW3901 erfasst die relative Bewegung gegenüber einer sichtbaren Oberfläche. Aus der Verschiebung der erfassten Oberflächenstruktur werden Bewegungsdaten für die X- und Y-Achse erzeugt und über UART an den Flight Controller übertragen.

In Verbindung mit weiteren Sensorinformationen kann der Flight Controller diese Daten für die Bewegungs- und Positionsbestimmung verwenden. Dadurch eignet sich Optical Flow unter anderem für Indoor-Anwendungen und andere GNSS-eingeschränkte Einsatzbereiche.

UART-Schnittstelle

Die Kommunikation erfolgt über eine UART-Schnittstelle mit einer Baudrate von 19.200 Baud. Durch den vormontierten JST-GH Anschluss lässt sich das Modul unkompliziert mit einem kompatiblen seriellen Anschluss des Flight Controllers verbinden.

• Schnittstelle: UART
• Baudrate: 19.200 Baud
• Anschluss: 6-Pin JST-GH
• Kabellänge: 170 mm

Kompatibel mit PX4 und ArduPilot

Der Holybro PMW3901 Optical Flow Sensor unterstützt die beiden verbreiteten Autopilot-Plattformen PX4 und ArduPilot. Das verwendete Datenformat entspricht dem des früheren CX-OF Optical-Flow-Sensors und kann entsprechend in kompatible ArduPilot-Systeme integriert werden.

95 Hz Aktualisierungsrate

Der Sensor arbeitet mit einer Aktualisierungsrate von 95 Hz. Dadurch können Bewegungsinformationen kontinuierlich erfasst und über die UART-Verbindung an den Flight Controller übertragen werden.

Integrierter BEC

Das Modul verfügt über einen integrierten BEC und unterstützt eine Versorgungsspannung von 3,3 bis 5,2 V. Der typische Strombedarf beträgt lediglich 10 mA, wodurch der Sensor nur eine geringe zusätzliche Belastung für die Stromversorgung des Systems darstellt.

• Versorgungsspannung: 3,3–5,2 V
• Stromaufnahme: 10 mA
• Integrierter BEC

Kompakte und leichte Bauweise

Mit Abmessungen von nur 14 × 11 × 5 mm und einem Gewicht von lediglich 0,6 g lässt sich der PMW3901 auch in kompakten UAV-Plattformen integrieren. Das geringe Gewicht ist insbesondere bei kleinen Multicoptern und gewichtsoptimierten Systemen von Vorteil.

Features

• Kompakter PMW3901 Optical-Flow-Sensor
• Optische Erfassung horizontaler Bewegungen
• UART-Kommunikation
• 19.200 Baud Übertragungsrate
• 95 Hz Aktualisierungsrate
• Integrierter BEC
• Versorgungsspannung von 3,3 bis 5,2 V
• Nur 10 mA Stromaufnahme
• Vormontierter 6-Pin JST-GH Anschluss
• Direkte Verbindung mit kompatiblen TELEM-Ports
• Kompatibel mit PX4
• Kompatibel mit ArduPilot
• Sehr kompakte Abmessungen
• Nur 0,6 g Gewicht
• TPU-Schutzgehäuse im Lieferumfang

Technische Daten

• Produkttyp: Optical Flow Sensor
• Sensor: PMW3901
• Schnittstelle: UART
• Baudrate: 19.200 Baud
• Aktualisierungsrate: 95 Hz
• Versorgungsspannung: 3,3–5,2 V
• Stromaufnahme: 10 mA
• Abmessungen: 14 × 11 × 5 mm
• Gewicht: 0,6 g
• Anschluss: 6-Pin JST-GH
• Kabellänge: 170 mm
• Firmware-Kompatibilität: PX4 und ArduPilot

Datenformat

Die vom Sensor erfassten Bewegungsinformationen werden über UART in einem definierten Datenpaket an den Flight Controller übertragen. Neben den Bewegungswerten der X- und Y-Achse enthält das Datenpaket unter anderem eine Prüfsumme und einen Wert für die erkannte Oberflächenqualität.

• Byte 0: Header (0xFE)
• Byte 1: Anzahl der Datenbytes (0x04)
• Byte 2: X-Motion High Byte
• Byte 3: X-Motion Low Byte
• Byte 4: Y-Motion High Byte
• Byte 5: Y-Motion Low Byte
• Byte 6: Checksum
• Byte 7: Surface Quality
• Byte 8: Footer (0xAA)

Einsatz in GNSS-eingeschränkten Umgebungen

Optical-Flow-Sensoren können eine wichtige Ergänzung für UAVs darstellen, die in Innenräumen oder anderen Bereichen mit eingeschränktem GNSS-Empfang eingesetzt werden. Der Sensor liefert dem Flight Controller Informationen über die relative horizontale Bewegung gegenüber einer Oberfläche.

Für eine vollständige Positionsbestimmung wird Optical Flow in der Praxis häufig mit weiteren Sensoren kombiniert. Insbesondere eine zusätzliche Entfernungsmessung kann erforderlich sein, damit der Flight Controller die optisch erfasste Bewegung in Abhängigkeit von der Flughöhe korrekt auswerten kann.

Lieferumfang

• 1 × Holybro PMW3901 Optical Flow Sensor
• 1 × GH6P Kabel, 170 mm, vormontiert
• 1 × TPU-Schutzgehäuse

Ultraleichter Optical-Flow-Sensor für unbemannte Systeme

Der Holybro PMW3901 Optical Flow Sensor bietet eine kompakte Möglichkeit, zusätzliche Bewegungsinformationen in ein UAV oder eine autonome Plattform zu integrieren. Durch die UART-Schnittstelle, den integrierten BEC und das vormontierte JST-GH Kabel lässt sich das Modul mit geringem Integrationsaufwand in kompatible Flight-Controller-Systeme einbinden.

Mit einem Gewicht von nur 0,6 g eignet sich der Sensor besonders für kompakte Multicopter, Entwicklungsplattformen und kundenspezifische unbemannte Systeme auf Basis von PX4 oder ArduPilot.