Crazyflie入门教程-定位-Loco定位系统入门

说明：

• loco positioning系统可以配置为两种模式。双向测距（TWR）模式和到达时差（TDoA）模式

• 在TWR模式下，设置过程更加简单；如果您打算在TDoA模式下使用系统，我们也建议您也使用此模式，因为在设置之后很容易切换到TDoA。

• 介绍使用TWR模式的过程，最后介绍了如何切换到TDoA模式。

• 为了说明锚点的位置，我们记录了两个参考系统，一个带有6个锚点，一个带有8个锚点。6个锚点设置主要用于TWR，而我们建议TDoA模式使用8个锚点

相关设备：

• crazyflie套件：采购地址

组装loco系统DWM1000 uwb套件：

步骤：

• 准备锚点，在设置系统之前，您需要更新固件并配置节点

• 下载LPS配置工具 lps-tools-win32-install-2018.10.exe，点击下载

• 下载LPS节点固件 lps-node-firmware-2022.09.dfu，点击下载

• 要更新节点，请先打开LPS配置工具。通过USB连接到计算机时，请按住节点上的DFU按钮。这将以DFU模式启动节点

• 如果您使用的是Windows，则该节点将不会在第一时间被识别。您需要按照说明使用Zadig安装其USB驱动程序。在DFU模式下，该节点将在Zadig中显示为“ STM32 BOOTLOADER”

• 单击浏览并选择LPS节点固件

• 现在更新节点

• 更新完成后，按重置

• 断开节点与USB的连接，并对所有节点重复相同的步骤，然后再进行配置

• 为节点设置模式，将其转换为锚，并为每个锚设置单独的ID。锚点应从0开始向上编号

1. 将第一个锚连接到USB（无需按任何按钮）
2. 选择一个合适的ID
3. 选择“锚定（TWR）”模式
4. 单击“应用”将设置写入锚点
5. 对所有锚点重复该过程

• 将锚放置在房间中

• 为了获得良好的结果，锚的放置有一些经验法则

  • 锚应均匀分布在飞行体积周围，并且至少相距2m

  • 锚点应与飞线的位置成一直线

  • 锚定天线应放置在距离任何墙壁，天花板或金属物体15cm的位置，以避免干扰反射。在我们的参考设置中，我们通过使用这些3D打印支架来完成此操作 。在存储库中，单击“原始”，然后选择“另存为”，然后将文件另存为stl文件

• 在我们的8个锚参考设置中，我们将节点放置在盒子的角上，因为TDoA的位置估计在凸包内效果最好。ID的顺序对于TDoA2很重要，但对于TDoA3则可以忽略

• 如果您有8个以上的锚点，建议您先设置一个包含8个锚点的系统，然后再将系统切换到TDoA3，以向该系统添加更多的锚点

• 给锚点供电，可以通过三种不同的方式为锚提供动力

• 微型USB。如果使用外部电池或电源适配器，则适合固定和便携式设置

• 桶式千斤顶。使用电源适配器时，适合固定和便携式设置

• 螺丝端子。适合固定安装和链接。电缆尺寸最大为0.5mm2

• 它们可以同时连接，因此当连接微型USB电缆进行更新或更改配置时，锚点仍可通过螺钉端子供电。所有电源选项均可以承受5-12V的电压，并且电源应至少能够提供150mA的电流

• 现在，当一切都安装完毕并启动电源后，就可以配置系统了，这是通过Crazyflie客户端完成的。客户端和锚点之间的通信通过Crazyflie和LPS平台进行中继

  • 将您的Crazyflie 2.X放在飞行区域的中央

  • 打开CF客户端并连接到Crazyflie 2.X

  • 如果尚未完成，请 在2Mbit无线电模式下配置Crazyflie2.X 。这样可以减少对UWB无线电的干扰。如果更改了配置，则需要重新启动Crazyflie2.X

• 需要在菜单“View”->“Tabs”->“Loco Positioning”标签中选中它才能使其可见。

• 在“锚定范围”状态框中，检查是否有与锚定一样多的绿色框

• 红色框表示Crazyflie 2.X无法与该锚点通信，也无法获取任何测距数据。在这种情况下，请确认锚点配置正确，通电且在视线范围内

• 要开始配置锚点位置，您需要单击“Configure positions”按钮

• 将会出现一个弹出窗口。单击按钮“Get from anchors”以获取锚点列表，并使用当前存储在锚点中的值填充位置

• 输入系统中锚点的位置（坐标）。注意：以米为单位。

• 输入新值时，该框会变成红色，表示它与锚中存储的当前值不同

• 要将新的锚点位置保存在锚点中，请按“Write to anchors”按钮

• 验证锚点位置框是否从红色变为绿色，这表示新位置已被写入锚点，而红色已被写回到客户端。回读过程最多可能需要5秒钟，请耐心等待。如果5到10秒后未发生任何变化，则可能不是所有锚都可以进行写入，请通过单击“Write to anchors”按钮尝试再次写入。

• 验证锚的位置有助于排除以后的定位问题。3D图形显示了Crazyflie的锚点和位置。红线表示X轴，绿色表示Y轴，蓝色表示Z轴。可以使用鼠标旋转，移动和缩放图形

  • 将图形设置模式切换为“锚点识别”
  • 将Crazyflie移动到靠近一个锚点的位置
  • 验证图中是否显示了正确的锚点
  • 对所有锚点重复此过程，并更正所有错误配置的锚点地址

• 将图形设置模式切换回“位置估计”

-移动CF并验证图中的移动是否与物理移动相对应

• 校准完成

• 如果您打算在TDoA模式下使用系统来飞行多个Crazyflie，现在该更改系统模式了。存在两种版本的TDoA测距协议

  • TDoA 2与8个锚点一起使用

  • TDoA 3更强大，并且对锚点的数量没有任何限制，因此可以用于更大的系统。与TDoA2相比，估计的位置可能稍微有点吵

• 强制Crazyflie使用TWR模式

  • 在“疯狂状态”部分中，选中“ TWR”单选按钮

  • 这将启用锚点状态部分中的“ TDoA2”和“ TDoA3”按钮

• 将锚点切换到TDoA模式

  • 单击“ TDoA 2”或“ TDoA 3”按钮将锚点切换到TDoA模式之一。

  • 几秒钟后，所有锚点状态框应变为红色，以指示Crazyflie 2.X不再从锚点接收TWR数据

• 将Crazyflie切换回自动模式

  • 最后一步，在Crazyflie状态部分中勾选“自动”单选按钮，以确认TDoA模式，并验证TDoA2框是否变为绿色。

  • 当Crazyflie切换到TDoA模式并开始从锚点接收数据时，锚点框也应变为绿色

演示视频