基于单目视觉的四旋翼定点降落——如何通过mavros控制pixhawk(二)(这个我觉得讲得很详细)(2021.3.1现在回看发现也是对PX4官方手册里mavros-offboard代码的讲解)

2023-05-16

8月9日,我决定把这篇文章置顶了,我i现在回看这篇文章和最开始看又不一样了。现在是我对MAVROS有了一定了解之后

告诉了我MAVROS  wiki是MAVROS最好的地方。

而且告诉你MAVROS订阅和发布的消息类型都规定好了。

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这个我觉得讲得很详细,如何通过mavros去控制pixhawk  mavros就是mavlink的一个封装    用mavros使无人机进入offboard模式,不是在地面站去设置的,这个我看了这篇文章才明白。

 

其实发现操控Pixahwk似乎并不难,应该又很多开发者已经开发了这方面的功能,这可能是acfly抵不上的,怪不得他们选Pixhawk来做无人机SLAM,有很多现成的东西可以用,比如mavros已经封装好了mavlink。

怪不得,阿木,智能无人机,GAAS,都是用的pixhawk来做SLAM,而不是用一些个人开发的飞控。pixhawk也应该有全球开发者的支持。

我发觉这些是大家的常规操作,可能基本是弄无人机+SLAM的基本方案,哪有双目保密可言呢,大家基本都是这样弄的,都是Pixhawk  都是offboard   都是mavros   都是TX2    是痛无人机+SLAM的基础常规操作,就像你弄无人机驾驶用ROS一样。只可惜你不知道,也没人带你,所以只能买课了。

 

现在再让我用T265去做我觉得可能思路也会清晰许多,至少mavros控制pxihawk这块我觉得是有点把握的。T265本身之前也知道怎么获取位置信息了。

 

这里面说到的Macros和piahawk连接的方法感觉和智能无人机课程里说到的一样。

这是智能无人机课程的。,它的第二个地址是地面站的,是用来让mavros和地面站通信的。

这是这篇文章的

https://blog.csdn.net/zhengyuxin0507/article/details/80357405

 

基于单目视觉的四旋翼定点降落——如何通过mavros控制pixhawk(二)

 

zheng_zju 2018-05-17 22:53:30 9173 收藏 37

最后发布:2018-05-17 22:53:30首发:2018-05-17 22:53:30

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本文链接:https://blog.csdn.net/zhengyuxin0507/article/details/80357405

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    一直拖了这么久没有更新,怪我太懒啦~~~ 今天要特别感谢舒仔仔同学,我的好队友帮我写了这篇博文。这篇文章主要讲了如何通过mavros来控制pixhawk。硬件逻辑是这样子,我们先搞一个odroid(土豪上TX2),再用usb线将odroid与pixhawk连接。所以,odroid发送控制指令来控制pixhawk飞行。pixhawk与外界的通信协议是mavlink。ROS下面有个包叫mavros,说到底就是mavlink的封装,用起来非常简单。话不多说,上正文。

mavros安装:

使用apt-get安装即可:

 
sudo apt-get install ros-kinetic-mavros ros-kinetic-mavros-extras ros‐kinetic‐control‐toolbox

 

我所安装的ros版本是kinetic。

其安装过程非常简单,在网上查询使用方法却说得很笼统,大多是按照官方教程,但实际上并没有详细的讲如何使用。

 

1.  官方例程:

参考:https://dev.px4.io/zh/ros/mavros_offboard.html

在ROS包中创建offb_node.cpp文件(具体怎么建立ROS包,可参考ROS的Wiki教程,写得很详细),并粘贴下面内容:

/**
 * @file offb_node.cpp
 * @brief offboard example node, written with mavros version 0.14.2, px4 flight
 * stack and tested in Gazebo SITL
 */

#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/PoseStamped.h>
#include <mavros_msgs/CommandBool.h>
#include <mavros_msgs/SetMode.h>
#include <mavros_msgs/State.h>

mavros_msgs::State current_state;
void state_cb(const mavros_msgs::State::ConstPtr& msg){
    current_state = *msg;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "offb_node");
    ros::NodeHandle nh;

    ros::Subscriber state_sub = nh.subscribe<mavros_msgs::State>
            ("mavros/state", 10, state_cb);
    ros::Publisher local_pos_pub = nh.advertise<geometry_msgs::PoseStamped>
            ("mavros/setpoint_position/local", 10);
    ros::ServiceClient arming_client = nh.serviceClient<mavros_msgs::CommandBool>
            ("mavros/cmd/arming");
    ros::ServiceClient set_mode_client = nh.serviceClient<mavros_msgs::SetMode>
            ("mavros/set_mode");

    //the setpoint publishing rate MUST be faster than 2Hz
    ros::Rate rate(20.0);

    // wait for FCU connection
    while(ros::ok() && current_state.connected){
        ros::spinOnce();
        rate.sleep();
    }

    geometry_msgs::PoseStamped pose;
    pose.pose.position.x = 0;
    pose.pose.position.y = 0;
    pose.pose.position.z = 2;

    //send a few setpoints before starting
    for(int i = 100; ros::ok() && i > 0; --i){
        local_pos_pub.publish(pose);
        ros::spinOnce();
        rate.sleep();
    }

    mavros_msgs::SetMode offb_set_mode;
    offb_set_mode.request.custom_mode = "OFFBOARD";

    mavros_msgs::CommandBool arm_cmd;
    arm_cmd.request.value = true;

    ros::Time last_request = ros::Time::now();

    while(ros::ok()){
        if( current_state.mode != "OFFBOARD" &&
            (ros::Time::now() - last_request > ros::Duration(5.0))){
            if( set_mode_client.call(offb_set_mode) &&
                offb_set_mode.response.mode_sent){
                ROS_INFO("Offboard enabled");
            }
            last_request = ros::Time::now();
        } else {
            if( !current_state.armed &&
                (ros::Time::now() - last_request > ros::Duration(5.0))){
                if( arming_client.call(arm_cmd) &&
                    arm_cmd.response.success){
                    ROS_INFO("Vehicle armed");
                }
                last_request = ros::Time::now();
            }
        }

        local_pos_pub.publish(pose);

        ros::spinOnce();
        rate.sleep();
    }

    return 0;
}

 

 

该程序的主要功能是:使无人机缓慢飞到2米的高度。

这是一段复制上去就可以直接用的程序,但想要理解深刻,需要对ROS有一定的了解,在了解后,才能看懂下面的内容。下面将对代码的每一部分进行分析,使其能够实现自己想要实现的功能。

 

需要注意的是:对于用于发送接收的mavros的结构体变量的使用,最好还是查看mavros包中的变量定义,这有助于灵活的对代码进行调整。

2.     消息的订阅和发布

首先讲述一下以上程序所实现的功能。首先使飞机进入offboard模式,再进行解锁,最后发布指令使飞机飞到2米的高度。这一系列功能的实现就用到了ROS强大的发布订阅机制。

可以参照这两个网页:

 

http://wiki.ros.org/mavros

 

https://404warehouse.net/2015/12/20/autopilot-offboard-control-using-mavros-package-on-ros/

这两个网站上都详细说明了mavros可发布和订阅的消息以及变量类型,举例说明:

 

2.1 消息订阅(注意:所订阅的消息需要有回调函数去接收它):

 

可以看到截图中清楚地写明了订阅消息所需要地信息,那为什么这里是发布呢?这是因为这是站在mavros的角度看的呀~

//回调函数
mavros_msgs::State current_state;
void state_cb(const mavros_msgs::State::ConstPtr& msg){
    current_state = *msg;
}

//消息订阅
ros::Subscriber state_sub = nh.subscribe <mavros_msgs::State> ("mavros/state", 10, state_cb); 

2.2 消息发布:

ros::Publisher local_pos_pub = nh.advertise<geometry_msgs::PoseStamped>
            ("mavros/setpoint_position/local", 10);
geometry_msgs::PoseStamped pose;
pose.pose.position.x = 0;
pose.pose.position.y = 0;
pose.pose.position.z = 2;

//消息发布
local_pos_pub.publish(pose);

同理,在下面截图中也有非常清楚的说明:

上面的代码意思是将坐标从初始点飞到2米的高度,同时该结构体中还有另外4个给定姿态的量,就是四元数,x,y,z,w。从下面这张图可以看出:

使用方法嘛~~~

pose.pose.quaternion.x = 0;
pose.pose.quaternion.y = 0;
pose.pose.quaternion.z = 0;
pose.pose.quaternion.w = 0;

想好你的姿态,换算成四元数复制进去就好啦~

所以!mavros的维基是入手mavros控制的最好的教程,不然看其它的都没有用,当然首先还是要掌握ROS的发布订阅机制才行。

发布消息的时候有一点需要注意:

 

local_pos_pub.publish(pose);

都看得出来,这一句是发布消息的。那是不是有人问,怎么一段代码里发布了这么多遍?

这在上面的链接里也写得很清楚,我们所使用的pixhawk需要以至少2Hz的频率接收消息,否则将会从offboard模式切回RTL模式。

开始的一段,是为了告诉pixhawk有消息要传过来啦~

中间在切换状态和arm的时候,是为了保持其pixhawk接收寄存器里有值,通俗点嘛,就是既然我要用offboard模式了,你总得先告诉我要怎么搞吧,不然刚切过去那会怎么办呢?随意嘛?哈哈~

那当其正常运行的时候,当然要通过发布消息来尽情的控制你的小飞机啦~

3 怎么和pixhawk连接?

Emm,很简单,直接用USB就可以哈哈~

新打开一个终端,运行:

roslaunch mavros px4.launch fcu_url:=/dev/ttyACM0;

再把上面offboard的节点运行起来就可以啦~

 

当然,要想搞实物,需要先仿真,下面一节我们就来讲讲仿真怎么搞~

 

参考文献:

1.    http://wiki.ros.org/mavros

2.    https://404warehouse.net/2015/12/20/autopilot-offboard-control-using-mavros-package-on-ros/

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