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自动伴随无人机说明文档

自动伴随无人机说明文档

  • 一、无人机参数
  • 二、能力说明
  • 三、操作流程
    • 3.1 模式定义
    • 3.2 启动流程
    • 3.3 可调参数(建议默认)
  • 四、特别注意
  • 五、最后

一、无人机参数

  • 型号:S400视觉pro版
  • 轴距:400mm
  • 起飞重量:1300g
  • 额外载重:2000g
  • 电池:4s@4000mah
  • 续航:20min+
  • 抗风等级:3级
  • 最大飞行速度:5m/s,自动3m/s(安全限制下为1.5m/s)
  • 飞控固件:px4 1.15.2
  • 无人机渲染图如下(下图为max版本):
图1 视觉max渲染图
图2 视觉max版实物图

二、能力说明

  1. 双目视觉定位(VIO):基于VINS-Fusion提供10Hz视觉定位,绝对精度97%,相对精度<1cm。
  2. 双目立体匹配:提供10Hz深度图,5m以内厘米级精度(<5cm),10m以内分米级精度(<10cm)。大于10m误差阶跃变化。
  3. 目标识别与跟踪:基于yolo和deepsort提供目标识别与跟踪。算力支持最大100Hz。
  4. demo应用:行人伴随飞行。

三、操作流程

3.1 模式定义

图3 模式开关1
图2 模式开关2
  1. 模式开关
  • 上方:手动(manual)模式。飞控仅提供姿态自稳功能,不提供自定位,用于算法失效时救急。
  • 中间:定点(position)模式。飞控提供定点功能,用于跟随任务结束后的无人机降落。
  • 下方:板外(offboard)模式。用于自动起飞、跟随算法执行。
    注意:无人机上电后谨慎拨动模式拨杆,可能会导致误起飞!!!
  1. 油门锁定开关
  • 上方:解锁
  • 下方:上锁(紧急开关)。
    注意:如遇突发情况需要让无人机空中停桨,可拨动油门锁定开关至下方(停桨后无人机将进入自由落体,谨慎操作!!!)
  1. 跟随开始按键
    在自动起飞完成后,按下该开关开始目标跟随。

3.2 启动流程

  1. 路由设置
  • 设置路由器WiFi名称为Smart-Drone-5G,密码为1234qwer(若附赠路由器,则已经完成设置,管理密码相同)。
  • 无人机会自动连接WIFI。
  • 个人PC手动连接,用于启动/调试程序。
  1. 模式切换
    打开遥控器后,将模式开关拨到中间位置(定点模式)。此时,由于未启动程序,无人机无法进入定点模式,飞控绿灯快闪
  2. 启动程序
  • 个人PC使用Nomachine进入机载电脑桌面。若Nomachine未扫出IP,则手动登陆路由器管理页面查找。
  • 打开无人机计算机终端,输入启动命令:
bash ~/demon_drone_ws/scripts/launch_demon_drone.sh

启动成功标识:

  • 终端最后一行出现内容:pkill -f ros
  • 飞控在定点模式下,绿灯慢闪
  1. 自动起飞
    飞控指示灯慢闪时,说明视觉定位信息成功发送至飞控,可以起飞。将模式开关拨到最下方(offboard),无人机自动起飞到1.5m高度并悬停,进入跟随等待模式。
  2. 启动跟随
    此时人可走到无人机正前方3m处,小范围内左右移动。按下遥控器背部开关,开始跟随。
    特别解释
    跟随过程中人尽量保持走动(避免人被建图为障碍物,导致目标轨迹预测失效,进而导致无人机急停),如果无人机出现急停,目标可前后左右走动,无人机会自动继续跟随。
  3. 终止跟随
    跟随结束,将遥控模式开关拨到定点(position)模式,操纵油门杆降落,落地后向下拨动油门,并左手外八将电机上锁。
  4. 重启程序
    如需重新开始算法,断电重启,重复上述操作!
    如需重新开始算法,断电重启,重复上述操作!
    如需重新开始算法,断电重启,重复上述操作!

3.3 可调参数(建议默认)

  1. 自动起飞高度
    参数位置:~/demon_drone_ws/src/offb/config/ctrl_param_fpv.yaml
    参数名称:takeoff_height(默认1.5m)
  2. 跟随距离
    参数位置:~/target_tracker/src/planning/launch/planning.launch
    参数名称:tracking_dist(默认3.0m)

四、特别注意

  1. 关于定位
    由于无人机采用VIO视觉惯性导航定位,故一切影响视觉或IMU的行为均可能会导致定位失效,例如:
  • 阳光过于强烈
  • 特征过于单一
  • 受到强烈撞击或者机身高高频震动
    建议收到无人机后,飞手在定点模式下熟悉/感知/练习

五、最后

无人机操作需要较高的操作经验,不建议新手操作!不建议新手操作!不建议新手操作!

http://www.xdnf.cn/news/181225.html

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