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  • ROS控制多架Bebop 2無人機

    標簽: 機器人操作系統ROS  ubuntu  linux  vim

    前言:

    本篇博客介紹了如何使用ROS同時控制多架Bebop 2無人機。
    參考資料:https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8613928
    參考視頻:https://www.youtube.com/watch?v=P7SUFEKUP9Q, https://www.youtube.com/watch?v=nZaR-8Z515s&t=4s

    一、安裝系統框架
    1. 安裝Ubuntu 18.04系統
      參考:https://blog.csdn.net/u014113983/article/details/83049102
    2. 安裝ROS Melodic
      參考:http://wiki.ros.org/melodic/Installation/Ubuntu
      打開terminal,并輸入以下命令:
      $ sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
      $ sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654
      $ sudo apt update
      $ sudo apt install ros-melodic-desktop-full
      $ sudo rosdep init
      $ rosdep update
      $ echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc
      $ source ~/.bashrc
      $ sudo apt install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential
      
    3. 安裝catkin_tools
      參考:https://catkin-tools.readthedocs.io/en/latest/index.html
      打開terminal,并輸入以下命令:
      $ sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu `lsb_release -sc` main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
      $ wget http://packages.ros.org/ros.key -O - | sudo apt-key add -
      $ sudo apt-get update
      $ sudo apt-get install python-catkin-tools
      
    二、更改Bebop 2的內置IP地址

    參考:https://blog.csdn.net/zhu_hai_csdn/article/details/104367043

    1. 按動一次Bebop 2的電源開關按鈕,并用USB數據線將其與電腦連接起來。

    2. 連續按動電源按鈕4次,這樣會建立電腦與Bebop 2內置模塊的有線連接。

    3. 在電腦端打開一個終端,執行以下命令:

      $ sudo apt install adb
      $ adb connect 192.168.43.1:9050
      $ adb shell mount -o remount,rw /
      $ adb shell
      

      進入無人機的shell內部,進一步進入shell中的/sbin文件夾:

      / # cd sbin
      /sbin # ls
      

      可以看到/sbin文件下的文件,其中文件broadcom_setup.sh中包含了對無人機IP地址的設置。
      進入無人機shell內部
      繼續在終端執行下面的命令:

      /sbin # vi broadcom_setup.sh
      

      打開該文件: 更改無人機的IP地址
      從該文件中找到IFACE IP AP="192.168.42.1"這一行,并將其改為自己需要的IP地址。比如改成IFACE IP AP=“192.168.x.1”,其中x表示用來區分不同無人機的數字,如101、102等等。

    4. 更改完成后退出shell:

      /sbin # exit
      
    5. 拔掉無人機與電腦之間連接的USB數據線,完成更改。

    注意:如果有多架無人機,需要對每架無人機設置不同的IP地址!

    三、安裝bebop_autonomy程序包

    參考:https://blog.csdn.net/zhu_hai_csdn/article/details/104365272

    1. 打開一個終端,安裝基本的ros程序包編譯工具
      $ sudo apt-get install build-essential python-rosdep python-catkin-tools
      
    2. 安裝和編譯bebop_autonomy程序包
      # Create and initialize the workspace
      $ mkdir -p ~/bebop_ws/src && cd ~/bebop_ws
      $ catkin init
      $ git clone https://github.com/AutonomyLab/bebop_autonomy.git src/bebop_autonomy
      # Update rosdep database and install dependencies (including parrot_arsdk)
      $ rosdep update
      $ rosdep install --from-paths src -i
      # Build the workspace
      $ catkin build
      
    3. 在當前工作空間的devel/lib文件夾下新建一個鏈接,鏈接到/opt/ros/melodic/lib/parrot_arsdk文件夾,并將~/bebop_ws/devel/lib/parrot_arsdk添加到$LD_LIBRARY_PATH
      $ cd ~/bebop_ws/devel/lib
      $ ln -s /opt/ros/melodic/lib/parrot_arsdk parrot_arsdk
      $ echo "export LD_LIBRARY_PATH="~/bebop_ws/devel/lib/parrot_arsdk:$LD_LIBRARY_PATH"" >> ~/.bashrc
      $ source ~/.bashrc
      
    四、通過bebop_autonomy連接并控制無人機
    1. 修改launch文件
      進入~/bebop_ws/src/bebop_autonomy/bebop_driver/launch文件家,可以看到一個默認的bebop_node.launch運行文件,在該文件夾下復制該文件,并重新命名,如bebop_node_3.launch,每架無人機均需要一個對應的該文件。然后打開該文件:
      launch文件
      對其中的以下幾行進行修改:
      (1)<arg name=“namespace” default=“bebop2” />,其中"bebop"表示該無人機相關的ros topic的命名空間,為了避免不同無人機之間的相互干擾,可將其改為"q3/real"。
      (2)<arg name=“ip” default=“192.168.42.1” />,其中"192.168.42.1"表示該無人機的IP地址,這里需要將其改為我們前面自主設置的IP地址,如"192.168.103.1"。
      (3)<arg name=“config_file” default="$(find bebop_driver)/config/defaults.yaml" />,其中defaults.yaml指定了運行該launch文件時載入的無人機參數配置,可以改為需要的參數配置文件,并在配置文件中更改相關參數。

    2. 修改 .yaml配置文件
      進入~/bebop_ws/src/bebop_autonomy/bebop_driver/config文件夾,可以看到一個默認的defaults.yaml配置文件,打開該文件:
      在這里插入圖片描述
      其中cmd_vel_timeout: 0.2表示無人機每收到一次cmd_vel指令后的最長執行時間。在原文件中添加以下三行:

      PilotingSettingsMaxTiltCurrent: 15
      SpeedSettingsMaxVerticalSpeedCurrent: 1
      SpeedSettingsMaxRotationSpeedCurrent: 180
      

      分別設置無人機的最大俯仰(滾轉)角度、最大豎直飛行速度和最大旋轉角速度。

    3. 與Bebop建立連接
      (1)打開無人機,并連接無人機的WiFi。
      (2)打開一個終端,啟動ROS。

      $ roscore
      

      (3)打開另一個終端,運行launch文件。

      $ roslaunch bebop_driver bebop_node_3.launch
      

      在這里插入圖片描述

    4. 向Bebop發送指令
      參考:https://bebop-autonomy.readthedocs.io/en/latest/piloting.html
      以起飛、降落為例:

      $ rostopic pub --once q3/real/takeoff std_msgs/Empty
      $ rostopic pub --once q3/real/land std_msgs/Empty
      
    5. 獲取Bebop圖像流信息
      參考:https://bebop-autonomy.readthedocs.io/en/latest/reading.html
      以獲取圖像流信息為例:

      $ rostopic echo /q3/real/image_raw
      

    注意:如果要控制多架無人機,每架無人機都需要設置不同的IP,都需要通過一個WiFi串口與該無人機連接,然后在新的終端里運行對應的node_#.launch文件。

    版權聲明:本文為zhu_hai_csdn原創文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版權協議,轉載請附上原文出處鏈接和本聲明。
    本文鏈接:https://blog.csdn.net/zhu_hai_csdn/article/details/104745054

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