в большинстве случаев совместимы, но ардуино работает на 5v, а малинка на 3.3. Eсли на gpio малины будете подавать 5v то она может сгореть. аналоговые 5v датчики могут работать некорректно, уз например. и тд. смотрите напряжение и ток.

Собираете на контроллерах Pixhawk или APM (предыдущая версия Pixhawk), или multiwii например.
Для питона используйте dronekit.io - обертка над mavlink.
если соберете с GPS и магнетометром, будут доступны автоматические мисии, иначе режимы попроще, но управление будет сложнее.

Если хочется именно программировать, то лучше взять готовый к использованию коптер. Например 3DR Solo в котором есть все необходимое, включая бортовой комп и возможности расширения. Цена сейчас снизилась до $599, включая подвес и в ближайшее время еще упадет, тк ждем новуя версию. Само-сборка дело специфическое, пока соберете, про программирвоание забудете :)

Про программирование на python для коптеров я писал тут https://habrahabr.ru/post/281591/ так что если будут вопросы, обращайтесь :)

USB 3 камеры дают даже больше:
www.e-consystems.com/See3CAM-USB-3-Camera.asp
https://www.ptgrey.com/flea3-usb3-vision-cameras
https://www.ximea.com/en/usb3-vision-camera/usb3-c...