(三)Crazyflie无人机集群控制笔记一
一、动捕软件VRPN配置
以动捕软件版本XINGYING 4.2.0.5495为例,其他版本同理。打开动捕软件,连接上镜头。单击菜单栏下的视图->数据广播。在数据广播中的VRPN流下,将单位下拉选择米,类型勾选刚体并启用VRPN。
.png)
图 1-打开数据广播视图
.png)
图 2-动捕中vrpn配置
单击菜单栏下的视图->设备打开设备视图。先点击停止播放按键,在高级框中将动捕帧率修改为120。
.png)
图 3-打开设备视图
.png)
图 4-修改动捕帧率
二、crazyswarm2平台配置
以ROS 版本:galactic,Ubuntu 版本:20.04为例,其他版本同理。crazyflie固件版本2024.10以上,若版本过低自行更新版本(cfclient使用)。
(一) 安装依赖
开启终端,使用以下命令安装依赖。
sudo apt-get install libfmt-dev libpcap-dev libpng-dev libusb-1.0-0-dev git
sudo apt install python3-pip
pip3 install rowan
(二) 拉取源码
使用以下命令拉取crazyswarm2和motion_capture_tracking源码,crazyswarm2拉取到家目录下(~)。
git clone --recurse-submodules https://github.com/IMRCLab/crazyswarm2
cd crazyswarm2/
git clone --recurse-submodules https://github.com/IMRCLab/motion_capture_tracking
colcon build --symlink-install
echo "source ~/crazyswarm2/install/setup.bash" >> ~/.bashrc
(三) crazyswarm2中配置VRPN
在crazyswarm2中的motion_capture.yaml(路径:
~/crazyswarm2/crazyflie/config)配置文件中将type改为vrpn,hostname修改为
动捕软件与运行crazyswarm2主机同网段的IP地址。
.png)
图 5-配置type和hostname
在crazyswarm2中的crazyflies.yaml(路径:~/crazyswarm2/crazyflie/config)
配置文件中将crazyflie的type全改为cf21_mocap_deck,将cf21_mocap_deck的motion_capture字段下的tracking修改为vrpn。
.png)
图 6-获取动捕数据方式
(四) 控制器选择
在crazyflies.yaml配置文件中,将controller字段修改为1,使用pid控制器,crazyflie飞行更稳定。
.png)
图 7-选择pid控制器
三、基础操作飞行演示
(一) crazyflie贴Marker点
将crazyflie贴上Marker点(建议使用甲板且8mm以下Marker点),下图为贴点方式之一(可在甲板调整不同贴点形状但不可挡住桨叶)。飞行多架crazyflie时,可以根据其连接地址贴上相应标签以区分crazyflie。
.png)
图 8-crazyflie贴点实物图
(二) PA设置与连接
首次在Ubuntu上使用PA时,要赋予USB权限(usb权限赋予操作步骤)。
将PA插到ubuntu主机上(运行crazyswarm2的主机)。
(三) crazyswarm2连接配置说明
在crazyswarm2中的crazyflies.yaml(路径:~/crazyswarm2/crazyflie/config)
配置文件中的robots字段下添加要飞行的crazyflie配置。其中cf231和cf5是刚体名称;enable代表启用该crazyflie(不使用的要置为false);uri为crazyflie的连接地址;initial_position是crazyflie放置在场地的初始位置;type就选择cf21_mocap_deck(VRPN只能使用刚体,不可使用未命名点)。
.png)
图 9-crazyflie的飞行配置说明
(四) 运行脚本
1 单机起飞降落脚本
将1架crazyflie开机放入动捕场地,机头朝向x轴正方向,在动捕软件中建立刚体,刚体名称为nokov1。
.png)
图 10-建立刚体
在crazyflies.yaml添加该crazyflie的配置。
.png)
图 11-添加一架crazyflie配置
开启一个终端运行以下命令启动服务节点。
ros2 launch crazyflie launch.py gui:=False rviz:=True
另启一个终端,运行以下命令查看crazyflie的位置数据。
ros2 topic echo /poses
再启一个终端运行以下命令启动起飞降落脚本。
cd ~/crazyswarm2/crazyflie_examples/crazyflie_examples/
python hello_world.py
.png)
图 12-rviz显示
.png)
图 13-crazyflie起飞
2 figure8.py绕八字集群脚本
将3架crazyflie开机放入动捕场地,机头朝向x轴正方向,在动捕软件中建立刚体,刚体名称分别为nokov1、nokov2和nokov3。
.png)
图 14-建立刚体
在crazyflies.yaml添加该crazyflie的配置。
.png)
图 15-添加三架crazyflie配置
进入~/crazyswarm2/crazyflie_examples/crazyflie_examples文件夹下修改figure8.py,将29~32行代码注释(飞向初始位置)。
.png)
图 16-注释掉飞向设定初始位置代码
开启一个终端运行以下命令启动服务节点。
ros2 launch crazyflie launch.py gui:=False rviz:=True
另启一个终端,运行以下命令查看crazyflie的位置数据。
ros2 topic echo /poses
再启一个终端运行以下命令启动绕八字脚本。
cd ~/crazyswarm2/crazyflie_examples/crazyflie_examples/
python figure8.py
.png)
图 17-rviz显示
.png)
图 18-集群绕八字