docs: Big update of start-tutorial article

This commit is contained in:
Arthur Golubtsov
2020-06-20 04:12:29 +03:00
parent 4db0a72418
commit a0a1563df2

View File

@@ -2,10 +2,10 @@
## Список оборудования
Данное ПО предназначено для управления несколькими квадрокоптерами с компьютера-сервера. Для полноценной работы необходимо следующее оборудование:
`clever-show` - это набор ПО для управления несколькими квадрокоптерами по сети. Для полноценной работы необходимо следующее оборудование:
* Один или несколько квадрокоптеров, работающих на базе ПО [Клевер](https://github.com/CopterExpress/clover).
* Компьютер с операционной системой Ubuntu 18.04.
* Один или несколько квадрокоптеров Клевер 4, работающих на базе ПО [clover](https://github.com/CopterExpress/clover).
* Компьютер с операционной системой Ubuntu 18.04 для управления квадрокоптерами с помощью серверного приложения.
* Wifi роутер, работающий на частоте 2.4 ГГц, либо 5.8 ГГц, если эту частоту поддерживают wifi модули коптеров и компьютера.
## Подготовка ПО
@@ -27,7 +27,7 @@
## Установка и запуск клиента
* Запишите образ на microSD карту, используя [Etcher](https://www.balena.io/etcher/).
* Вставьте флешку в Raspberry Pi, включите коптер. Дождитесь появления сети `clever-show-XXXX`.
* Вставьте флешку в Raspberry Pi на коптере и включите его. Дождитесь появления сети `clever-show-XXXX`.
* Подключитесь к сети коптера, используя пароль `cloverwifi`.
* Подключитесь к Raspberry Pi на коптере с помощью ssh, используя статический ip `192.168.11.1`, имя пользователя `pi` и пароль `raspberry`.
@@ -41,7 +41,7 @@ ssh pi@192.168.11.1
sudo client-setup <SSID> <password> <copter name>
```
* Теперь при запуске серверного приложения настроенные коптеры будут отображаться в виде таблицы. Также можно подключаться к Raspberry Pi на коптере по его имени с добавкой .local через `ssh` в указанной при настройке wifi сети, например `ssh pi@clover-1.local`, пароль `raspberry`.
* Теперь при запуске серверного приложения настроенные коптеры будут отображаться в виде строк в таблице. Также можно подключаться к Raspberry Pi на коптере по его имени с добавкой .local через `ssh` в указанной при настройке wifi сети, например `ssh pi@clover-1.local`, пароль `raspberry`.
**Подробная документация по настройке клиентской части находится [здесь](client.md).**
@@ -74,47 +74,67 @@ cd clever-show/server
python3 server.py
```
* Через некоторое время коптеры с настроенным образом подключатся к серверу и отобразятся в виде строк в таблице.
**Подробная документация по настройке серверной части находится [здесь](server.md).**
## Подготовка дрона
## Подготовка коптера
Соберите коптеры по [инструкции по сборке](https://clover.coex.tech/ru/assemble_4.html).
Дальнейшие инструкции написаны для коптеров, элементы которых расположены согласно [инструкции по сборке](https://clover.coex.tech/ru/assemble_4.html). Полётный контроллер коптера должен быть предварительно настроен и откалиброван согласно [статьям по настройке](https://clover.coex.tech/ru/setup.html):
Для запуска анимации все коптеры должны иметь настроенную систему позиционирования.
* Первоначальная настройка
* Калибровка датчиков
* Настройка пульта
* Полётные режимы
Образ `clever-show` для коптера настроен по умолчанию на полёт по **`optical flow`** (как и образ `clover`) - на коптере должен быть установлер лазерный дальномер, а камера должна быть наклонена вниз шлейфом назад. Данная система позиционирования подходит для демонстрации полёта одного коптера или же для синхронного полёта нескольких коптеров по одной и той же анимации внутри помещения. Однако следует учитывать, что данная система координат не задаёт общее начало координат для всех коптеров - началом координат является стартовое положение каждого конкретного коптера. Также стоит принять во внимание тот факт, что данный способ рассчитывает позицию коптера по скорости перемещения его камеры - а значит в позиции коптера постоянно накапливается ошибка, и позиция становится менее точной со временем. Поэтому не рекомендуется использовать эту систему координат для сложных и продолжительных групповых полётов.
Перед тем как приступать к настройке программного обеспечения, проверьте, что коптер управляется с пульта в режиме `Stabilized`.
ПО `clover` официально поддерживает работу со следующими [системами позиционирования](https://clover.coex.tech/ru/programming.html#positioning):
Включите коптер и запустите серверное приложение на компьютере. Дождитесь подключения коптера к серверу и отображения данных его телеметрии в таблице.
### Проверка позиционирования
Для автономного воспроизведения анимации все коптеры должны иметь настроенную систему позиционирования. Образ `clever-show` для коптера настроен по умолчанию на полёт с использованием `optical flow`: на коптере должен быть установлен лазерный дальномер, а камера должна быть наклонена вниз шлейфом назад. Данная система позиционирования подходит для демонстрации полёта одного коптера или же для синхронного полёта нескольких коптеров по одной и той же анимации внутри помещения.
Перед проверкой автономного взлёта проведите автоматическую проверку корректности настроек коптера согласно [статье](https://clover.coex.tech/ru/selfcheck.html).
Проверьте, что коптер удерживает позицию автономно: отметьте чекбокс около названия коптера и нажмите кнопку Takeoff в правой панели интерфейса сервера. Коптер должен взлететь на высоту, указанную в параметре `takeoff_height` раздела FLIGHT [конфигурации клиента](../../drone/config/spec/configspec_client.ini). По умолчанию эта высота равна 1 метр. Если коптер взлетел и удерживает позицию на высоте 1 метр, проверка пройдена. Посадите коптер на землю, нажав на кнопку `Land` или `Land All`. **Внимание!** Для вашей безопасности рекомендуется проводить проверку автономного взлёта с включенным пультом и возможностью перехвата коптера в режим ручного управления.
Вы можете настроить коптер на другую систему позиционирования. Официально поддерживаются следующие [системы позиционирования](https://clover.coex.tech/ru/programming.html#positioning):
* optical flow
* aruco
* gps
`clever-show` поддерживает все системы позиционирования, что и `clover`.
Настройте один коптер на работу с любой системой позиционирования из перечисленных. Проверьте автономный взлёт коптера: для этого выделите в таблице только один коптер , полёт которого вы ходите проверить, и нажмите кнопку `Takeoff` в правой панели приложения [сервера](server.md#тестовые-команды). Коптер должен взлететь на высоту, указанную в параметре `takeoff_height` раздела FLIGHT в конфигурации коптера, и удерживать свою позицию.
Если взлёт прошёл успешно, размножьте конфигурацию, настройки позиционирования и параметры полётного контроллера на остальные коптеры. Выделите в таблице только настроенный коптер и загрузите необходимые файлы настроек с выделенного коптера к себе на компьютер:
* Файл конфигурации (`.ini`) можно сохранить, кликнув правой кнопкой мыши на строку с настроенным коптером, выбрав из выпадающего меню `Edit config`, затем нажав на кнопку `Save as`. Также можно перетянуть ячейку из столбца `configuration` в файловый менеджер вашей системы - сервер автоматически скопирует файл настройки в открытую директорию файлового менеджера.
* `.launch` файлы для настройки ПО `clover` можно сохранить с помощью команды `Selected drones -> Retrieve file` в приложении сервера. В открывшемся диалоговом окне введите путь к файлу на коптере - `launch` файлы `clover` находятся в `/home/pi/catkin_ws/src/clover/clover/launch/`, к этому пути нужно дописать нужное имя `.launch` файла, например `/home/pi/catkin_ws/src/clover/clover/launch/clover.launch`. После нажатия кнопки `OK` в диалоговом окне откроется новое диалоговое окно с выбором пути сохранения указанного файла.
* Файл настройки полётного контроллера можно сохранить, подключившись к полётному контроллеру через приложение [QGroundControl](http://qgroundcontrol.com). Можно подключиться напрямую к полётному контроллеру [через USB порт](https://clover.coex.tech/ru/connection.html), либо через [TCP или UDP мост](https://clover.coex.tech/ru/gcs_bridge.html) (по умолчанию в образе `clever-show` настроен TCP мост, в графе `Host Address` вместо ip адреса можно ввести имя коптера с добавлением .local в конце, например clover-1.local). После подключения нужно перейти в [раздел](https://docs.px4.io/master/en/advanced_config/parameters.html#tools) `Parameters -> Tools -> Save to file...` и выбрать путь для сохранения файла параметров.
* Файл калибровки камеры полезен для уточнения визуального позиционирования. Название файла калибровки должно состоять из id коптера, для которого была сделана калибровка, с добавлением расширения `.yaml`, например `clover-1.yaml`. Для получения файла калибровки возпользуйтесь [инструкцией](https://clover.coex.tech/ru/camera_calibration.html).
После загрузки необходимых файлов с настроенного коптера, скопируйте эти файлы на остальные коптеры: выделите их в таблице и воспользуйтесь командами `Send -> Configuration`, `Send -> Launch files folder`, `Send -> FCU parameters file`, `Send -> Camera calibrations` из раздела `Selected drones` приложения [сервера](server.md#раздел-selected-drones).
**Подробная информация про работу с системами позиционирования и их настройку находится [здесь](positioning.md).**
> После тестирования образа версии 0.3 выяснилась неработоспособность конфигурации системы позиционирования по умолчанию (optical flow). Для нормального функционирования требуется система позиционирования с постоянным потоком данных через топик визуальной позиции. Рекомендуемая конфигурация для образа 0.3 - [потолочные aruco маркеры](https://clever.coex.tech/ru/aruco_map.html#расположение-маркеров-на-потолке).
## Подготовка анимации
### Проверка работы светодиодной ленты
Создайте анимацию объектов в [Blender](https://www.blender.org) или воспользуйтесь [примерами](../../examples/animations). Условная единица расстояния в Blender конвертируется в метры. Задержка между кадрами по-умолчанию в [настройках коптера](../../drone/config/spec/configspec_client.ini) равна 0.1 секунды (параметр `frame_delay` в разделе ANIMATION), будьте внимательны при настройке частоты кадров в анимации Blender. Следите за скоростями коптеров, чтобы они были не слишком большими: аддон выдаст предупреждение, но всё равно сконвертирует анимацию.
Светодиодная лента должна быть подключена к порту GPIO 21 Raspberry Pi и иметь не более 60 светодиодов для работы с настроенным по умолчанию образом `clever-show`. Проверьте работу ленты, выделив нужный коптер в таблице и нажав кнопку `Test leds` - лента на коптере должна 2 раза мигнуть белым цветом.
Сконвертируйте анимацию с помощью [аддона для Blender](blender-addon.md).
Описание настройки и работы со светодиодной ленты находится в [документации](https://clover.coex.tech/ru/leds.html) `clover`.
Если в анимации несколько объектов и их имена соответствуют именам коптеров, загрузите папку с анимацией на выделенные в таблице коптеры с помощью команды `Send -> Animations` на [сервере](server.md#раздел-selected-drones). Также любой файл анимации можно загрузить отдельно на все выделенные в таблице коптеры с помощью команды `Send -> Animation`.
### Синхронизация времени
Если вам нужна информация о том, по каким точкам полетит коптер в результате загрузки анимации по текущим параметрам клиента, возпользуйтесь утилитой [animation_info](../../tools/animation_info.py).
Для корректного воспроизведения анимации очень важна синхронизация времени между всеми коптерами, участвующими в анимации, и сервером. Чем точнее будет синхронизировано время, тем более согласованным будет полёт группы коптеров. В качестве инструмента синхронизации времени рекомендуется успользовать сервис [chrony](https://chrony.tuxfamily.org). Процесс установки и настройки данного сервиса для сервера описан [выше](#установка-и-запуск-сервера), в образе `clever-show` данный сервис уже установлен.
После первого подключения коптера к серверу, сервис `chrony` в коптере автоматически настраивается на подключение по ip адресу сервера и перезагружается. Однако на сервере сервис `chrony` может перестать посылать пакеты синхронизации времени при смене wifi сети и время между коптерами и сервером перестанет синхронизироваться. Разница между временем, пришедшим с коптера, и временем сервера отображается в столбце `dt` в таблице сервера. Нормальный уровень разницы по времени должен быть **не больше 0.1 секунды** (порядка 0.01 секунды), однако может быть и больше вследствие сетевых задержек при передаче телеметрии с коптера. Если разница по времени больше 0.1 секунды, рекомендуется перезапустить сервис `chrony` с помощью команды из верхнего меню сервера `Selected drones -> Restart service -> chrony`. Данная команда перезагружает сервис синхронизации времени на сервере (потребуется ввести пароль пользователя) и на коптерах.
## Подготовка и запуск анимации
По умолчанию в клиент уже загружена анимация [basic](../../examples/animations/basic/basic.csv):
<img src="../../examples/animations/basic/basic.gif" width="400px" alt="basic animation">
Красная линия - ось x, зелёная - ось y. Куб в анимации двигается в положительном направлении по оси x. Модуль воспроизведения анимации проведёт коптер по точкам, указанным в файле анимации, относительно системы координат, заданной в настройке `frame_id` раздела FLIGHT [конфигурации клиента](../../drone/config/spec/configspec_client.ini) (по умолчанию `map`). При этом коптер запустит двигатели перед взлётом и выключит их после посадки. Момент взлёта и посадки коптера определяется автоматически.
Информация о текущем положении коптера указана в столбце `current x y z yaw frame_id` таблицы сервера. Информация о стартовой точке анимации и времени, через которое коптер включит моторы, указана в столбце `start x y z yaw action delay`. Для первой проверки анимации важно, чтобы координаты в этих столбцах совпадали. Если это не так, самый простой способ решить эту проблему - перезагрузить коптер и дождаться его загрузки.
Проверьте воспроизведение анимации, нажав кнопку `Start animation`: первые две секунды коптер будет изменять цвет ленты, затем запустит моторы, взлетит на 1 метр вверх, затем пролетит 1 метр вправо и начнёт опускаться вниз. После касания земли в анимации коптер перейдёт в режим посадки, заглушит двигатели, и продолжит менять цвет светодиодной ленты до окончания анимации.
Результат выполнения анимации должен выглядеть так (с точностью до настройки коптера):
<img src="../../examples/animations/basic/basic_real.gif" width="400px" alt="basic animation">
**Подробная информация по работе модуля анимации находится [здесь](animation.md).**