ROS与Bebop-控制无人机

ROS与Bebop-控制无人机

说明：

• 介绍如何利用游戏杆控制无人机

启动遥控：

• bebop_tools包含利用游戏杆ROS包joy_teleop控制无人机的配置
• bebop_tools/config目录下是为Logitech F710 控制器写的配置文件
• 修改这些文件可以直接适配自己的控制器
• 命令：

$ roslaunch bebop_tools joy_teleop.launch

起飞：

• 发送std_msgs/Empty的消息类型到takeoff话题实现起飞
• namespace为对应的命令空间
• 命令：

$ rostopic pub --once [namespace]/takeoff std_msgs/Empty

降落：

• 发送std_msgs/Empty的消息类型到land话题实现降落
• 命令：

$ rostopic pub --once [namespace]/land std_msgs/Empty

紧急暂停

• 发送std_msgs/Empty的消息类型到reset话题实现紧急暂停
• 命令：

$ rostopic pub --once [namespace]/reset std_msgs/Empty

驾驶：

• 起飞后，发送geometry_msgs/Twist额消息类型到话题cmd_vel
• 具体参数字段说明：

linear.x  (+)      Translate forward        前进
          (-)      Translate backward       后退
linear.y  (+)      Translate to left        转左
          (-)      Translate to right       转右
linear.z  (+)      Ascend                   上升
          (-)      Descend                  下降
angular.z (+)      Rotate counter clockwise 逆时钟旋转
          (-)      Rotate clockwise         顺时针旋转

• 可接受值的范围是[-1..1]

• 当收到起飞，降落，紧急命令，驾驶命令就是重设为0。

• 如果想悬停，则发送所有字段为0

• linear.x 是pitch即仰俯，linear.y是roll即左右横向滚动，两字段设置Bebop仰俯和横向角度，也控制其方向上的加速度， ~PilotingSettingsMaxTiltCurrent参数控制上面两个字段的最大值，以度为单位，也能动态配置。

• linear.z控制Bebop的垂直速度，~SpeedSettingsMaxVerticalSpeedCurrent参数为最大值，以米/秒为单位，也能动态配置。

• angular.z控制Bebop旋转速度（围绕z-axis），SpeedSettingsMaxRotationSpeedCurrent控制最大值，以度/秒位单位

• 一些转换：

roll_degree       = linear.y  * max_tilt_angle
pitch_degree      = linear.x  * max_tilt_angle
ver_vel_m_per_s   = linear.z  * max_vert_speed
rot_vel_deg_per_s = angular.z * max_rot_speed

移动相机

• 发送 geometry_msgs/Twist类型消息到camera_control话题
• angular.y（倾斜）和angular.z（平移）设置绝对值，度为单位，水平方向是约80度，垂直方向是约50度
• 字段参数

angular.y (+)      tilt down  向下倾斜
          (-)      tilt up    向上倾斜
angular.z (+)      pan left   左平移
          (-)      pan right  右平移

GPS导航

（1）开始飞行计划：

• 自主飞行计划包括一系列的航点并带有飞行速度和相机角度，它们都编码在一个XML文件里。

• 飞行前准备：（必需要先满足）

  • Bebop已校准
  • Bebop设为户外模式
  • Bebop有固定的GPS

• 发送std_msgs/String消息类型到autoflight/start话题

• data字段包含要执行的飞行计划名称(已经保存在Bebop里)

• 如果发送空字符，就会执行默认的名为flightplan.mavlink的飞行计划。

• 注意：如果未起飞，执行飞行计划，无人机会自动起飞并执行飞行计划。

• Flight Plan App 很容易设置飞行计划并保存在Bebop里

• 利用FileZilla很容易可以上传飞行计划到Bebop里

$ sudo apt-get install filezilla
$ filezilla

• 添加和设置：

Host: 192.168.42.1
Protocol: FTP
Encrpytion: Use plain FTP
Logon Type: Anonymous
Connect.

（2）暂停飞行计划：

• 发送std_msgs/Empty消息到autoflight/pause话题，Bebop会悬停等待新命令
• 恢复飞行，发送std_msgs/Empty消息到autoflight/start话题
• 在自主飞行期间，任何的速度命令发送到bebop都会导致自主飞行暂停。

（3）停止飞行计划：

• 发送std_msgs/Empty消息到autoflight/stop话题，Bebop会悬停等待新命令

（4）自动返航：

• 发送std_msgs/Bool消息到autoflight/navigate_home，data字段设为true，停止自动返航，data设为false。
• version 0.5.1之后话题由navigate_home改为autoflight/navigate_home

Flat Trim

• 命令：

$ rostopic pub --once [namespace]/flattrim std_msgs/Empty

飞行特技（翻滚）：

• 注意：在室内环境中进行任何飞行特技时要格外小心
• Bebop支持4种飞行特技（翻滚）
• 在飞行状态下，发送std_msgs/UInt8消息到flip话题，data字段确定特技类型
• 特技类型：

0       Flip Forward   前翻滚
1       Flip Backward  后翻滚
2       Flip Right     右翻滚
3       Flip Left      左翻滚

快照：

• version 0.4.1之后支持
• 发送std_msgs/Empty消息到snapshot话题
• 图片保存到bebop的内部储蓄卡里
• 访问图片方法：
  • 通过USB链接到计算机
  • 通过FTP登录，通过如下配置进入:

Default IP: 192.168.42.1
Port: 21
Path: internal_000/Bebop_Drone/media
Username: anonymous
Password: <no password>

视频：

• version 0.4.1之后支持
• 发送std_msgs/Bool消息到record话题，值为true开始录制，值为flase停止录制。
• 访问视频方法，同上访问图片的方法。