diff --git a/docs/assets/hc-sr04-scheme.png b/docs/assets/hc-sr04-scheme.png new file mode 100644 index 00000000..75f850f4 Binary files /dev/null and b/docs/assets/hc-sr04-scheme.png differ diff --git a/docs/assets/hc-sr04.jpg b/docs/assets/hc-sr04.jpg new file mode 100644 index 00000000..0863dfa7 Binary files /dev/null and b/docs/assets/hc-sr04.jpg differ diff --git a/docs/assets/rcw-0001.jpg b/docs/assets/rcw-0001.jpg new file mode 100644 index 00000000..ed8329c5 Binary files /dev/null and b/docs/assets/rcw-0001.jpg differ diff --git a/docs/assets/sonar-filtered.png b/docs/assets/sonar-filtered.png new file mode 100644 index 00000000..1368ce78 Binary files /dev/null and b/docs/assets/sonar-filtered.png differ diff --git a/docs/ru/SUMMARY.md b/docs/ru/SUMMARY.md index 6763d48f..57fb5dbe 100644 --- a/docs/ru/SUMMARY.md +++ b/docs/ru/SUMMARY.md @@ -43,6 +43,7 @@ * [Камера \(компьютерное зрение\)](camera.md) * [Светодиодная лента](leds.md) * [Визуализация с помощью rviz](rviz.md) + * [Ультразвуковой дальномер](sonar.md) * [Работа с SITL](sitl.md) * [Автозапуск ПО](autolaunch.md) * [Взаимодействие с Arduino](arduino.md) diff --git a/docs/ru/sonar.md b/docs/ru/sonar.md new file mode 100644 index 00000000..492d20bf --- /dev/null +++ b/docs/ru/sonar.md @@ -0,0 +1,131 @@ +# Работа с ультразвуковым дальномером + +Ультразвуковой дальномер (*«сонар»*) — это датчик расстояния, принцип действия которого основан на измерении времени распространения звуковой волны (с частотой около 40 Гц) до препятствия и обратно. Сонар может измерять расстояние до 1,5–3 м с точностью до нескольких сантиметров. + +## HC-SR04 + +hc-sr04 + +### Подключение + +Подключите HC-SR04 к Raspberry согласно схеме подключения. + +Подключение HC-SR04 + +Используйте резисторы на 1 и 2,2 кОм. + +> **Hint** Вместо резистора на 2,2 кОм можно использовать два резистора на 1 кОм, соединенные последовательно. + + + +> **Hint** На Raspberry Pi есть несколько взаимозаменяемых пинов **GND** и **VCC 5V**. Используйте [распиновку](https://pinout.xyz), чтобы найти их. + +### Чтение данных + +Чтобы считать данных с дальномера HC-SR04 используется библиотека для работы с GPIO – [`pigpio`](http://abyz.me.uk/rpi/pigpio/index.html). Эта библиотека предустановлена на [образе Клевера](microsd_images.md), начиная с версии **v0.14**. Для более старых версий образа используйте [инструкцию по установке](http://abyz.me.uk/rpi/pigpio/download.html). + +Для работы с `pigpio` необходимо запустить соответствующий демон: + +```bash +sudo systemctl start pigpiod.service +``` + +Вы также можете включить автоматический запуск `pigpiod` при старте системы: + +```bash +sudo systemctl enable pigpiod.service +``` + +Таким образом становится возможным взаимодействие с демоном `pigpiod` из языка Python: + +```python +import pigpio +pi = pigpio.pi() +``` + +> **Hint** См. подробное описание Python API в [документации `pigpio`](http://abyz.me.uk/rpi/pigpio/python.html). + +Пример кода для чтения данных с HC-SR04: + +```python +import time +import threading +import pigpio + +TRIG = 23 # пин, к которому подключен контакт Trig дальномера +ECHO = 24 # пин, к которому подключен контакт Echo дальномера + +pi = pigpio.pi() +done = threading.Event() + +def rise(gpio, level, tick): + global high + high = tick + +def fall(gpio, level, tick): + global low + low = tick - high + done.set() + +def read_distance(): + done.clear() + pi.gpio_trigger(TRIG, 50, 1) + done.wait(timeout=5) + return low / 58.0 / 100.0 + +pi.set_mode(TRIG, pigpio.OUTPUT) +pi.set_mode(ECHO, pigpio.INPUT) +pi.callback(ECHO, pigpio.RISING_EDGE, rise) +pi.callback(ECHO, pigpio.FALLING_EDGE, fall) + +while True: + # Читаем дистанцию: + print read_distance() + +``` + +### Фильтрация данных + +Для фильтрации (сглаживания) данных и удаления [выбросов](https://ru.wikipedia.org/wiki/Выброс_(статистика)) может быть использован [фильтр Калмана](https://ru.wikipedia.org/wiki/Фильтр_Калмана) или более простой [медианный фильтр](https://ru.wikipedia.org/wiki/Медианный_фильтр). Пример реализации медианной фильтрации: + +```python +import collections +import numpy + +# ... + +history = collections.deque(maxlen=10) # 10 - количество сэмплов для усреднения + +def read_distance_filtered(): + history.append(read_distance()) + return numpy.median(history) + +while True: + print read_distance_filtered() +``` + +График исходных и отфильтрованных данных: + + + +Исходный код ROS-ноды, использовавшейся для построения графика можно найти [на Gist](https://gist.github.com/okalachev/feb2d7235f5c9636802c3cda43add253). + +## RCW-0001 + + + +Ультразвуковой дальномер RCW-0001 совместим с дальномером HC-SR04. Используйте инструкцию выше для подключения и работы с ним. + +## Полет + +Пример полетной программы с использованием [simple_offboard](simple_offboard.md), которая заставляет коптер лететь вперед, пока подключенный ультразвуковой дальномер не задетектирует препятствие: + +```python +set_velocity(x=0.5, frame_id='fcu_horiz', auto_arm=True) # полет вперед со скоростью 0.5 мс + +while True: + if read_distance_filtered() < 1: + # если препятствие ближе, чем в 1 м, зависаем в точке + set_position(x=0, y=0, z=0, frame_id='fcu_horiz') + rospy.sleep(0.1) +```