diff --git a/docs/ru/SUMMARY.md b/docs/ru/SUMMARY.md index 2bc302b0..714aecce 100644 --- a/docs/ru/SUMMARY.md +++ b/docs/ru/SUMMARY.md @@ -43,6 +43,7 @@ * [Визуализация с помощью rviz](rviz.md) * [Автозапуск ПО](autolaunch.md) * Дополнительные материалы + * [Гид по автономному полету](auto_setup.md) * [Имя хоста](hostname.md) * [Симулятор](sitl.md) * [Настройка PID](pid_tuning.md) diff --git a/docs/ru/auto_setup.md b/docs/ru/auto_setup.md new file mode 100644 index 00000000..d7393f98 --- /dev/null +++ b/docs/ru/auto_setup.md @@ -0,0 +1,410 @@ +# Пошаговая инструкция по настройке автономного полета Клевера 4 + +Данная инструкция содержит ссылки на другие статьи, в которых каждая из затронутых тем разобрана более подробно. Если вы столкнулись с трудностями во время прочтения одной из таких статей, рекомендуется вернуться к данной инструкции, так как здесь многие операции описаны пошагово, а также отсутствуют ненужные шаги. + +## Первоначальная настройка Raspberry Pi + +- Установите Raspberry Pi и камеру на квадрокоптер по [инструкции](assemble_3.md#монтаж-raspberry). +- Скачайте образ системы по [ссылке](image.md). +- Запишите образ на MicroSD карту. +- Вставьте карту в Raspberry Pi. +- Подключите питание к Raspberry Pi и ожидайте появления Wi-Fi-сети. Для этого подключите Raspberry Pi к компьютеру через MicroUSB-кабель. + На Raspberry Pi должен периодически мигать зеленый светодиод. Он сигнализирует о нормальной работе операционной системы. + + > **Warning** Перед подключением Raspberry Pi к компьютеру по USB необходимо вытащить из Raspberry Pi провод питания (который идет от BEC). Иначе могут быть проблемы с питанием. + +- Подключитесь к Wi-Fi и зайдите в веб-интерфейс ([статья](wifi.md)). + + Во время первого включения сеть появляется не сразу. Нужно дождаться полной загрузки системы. Если в списке сетей долго не появляется сети Клевера, закройте окно с выбором сети и откройте снова. Тогда список сетей обновится. + + > **Hint** Если на этом шаге вы подключились к Wi-Fi-сети коптера, рекомендуется открыть [локальную версию этой статьи](http://192.168.11.1/docs/ru/auto_setup.html), иначе ссылки не будут работать. + +- Подключитесь к Raspberry Pi по SSH. + + Самый быстрый способ – веб-доступ. Следуйте инструкциям в статье "[Доступ по SSH](ssh.md#веб-доступ)". + +- Если необходимо, можно поменять название и пароль сети. См. статью "[Настройка сети](network.md#изменение-пароля-или-ssid-имени-сети)". Остальные операции с сетью производить не нужно. + +- Для редактирования файлов пользуйтесь редактором nano. [Инструкция по работе с редактором](editing.md). + + > **Hint** В редакторе перемещать курсор можно только стрелками на клавиатуре. + +- Перезагрузите Raspberry Pi: + + ```bash + sudo reboot + ``` + + Соединение временно закроется, создастся новая сеть. К ней надо подключиться заново. + +- Убедитесь в корректной работе камеры. В браузере зайдите на адрес http://192.168.11.1:8080 и выберите `image_raw`. + + Более подробно можно прочитать в статье "[Просмотр изображений с камер](web_video_server.md#просмотр)". + + Если изображение размыто, необходимо сфокусировать линзу. Для этого покрутите объектив в одну или в другую сторону. Продолжайте крутить, пока изображение не станет четким. + + > **Hint** На камере должен гореть красный светодиод: он означает, что камера в данный момент производит съемку. Если светодиод не горит: либо камера подключена неправильно, либо операционная система не загрузилась, либо в настройках допущена ошибка. + +## Базовые команды + +Вам пригодятся основные команды Linux, а также специальные команды Clever, чтобы уверенно работать в системе. + +Показать список файлов: + +```bash +ls +``` + +Перейти в папку с прописыванием пути к ней: + +```bash +cd catkin_ws/src/clever/clever/launch/ +``` + +Перейти в домашнюю директорию: + +```bash +cd +``` + +Открыть файл file.py: + +```bash +nano file.py +``` + +Открыть файл clever.launch с прописыванием полного пути к нему (сработает, если вы находитесь в другой папке): + +```bash +nano ~/catkin_ws/src/clever/clever/launch/clever.launch +``` + +Сохранить файл (нажимать последовательно): + +```bash +Ctrl+X; Y; Enter +``` + +Удалить файл или папку с названием name (ВНИМАНИЕ: операция выполнится без подтверждения. Будьте осторожны!): + +```bash +rm -rf name +``` + +Создать папку с названием myfolder: + +```bash +mkdir myfolder +``` + +Полная перезагрузка Raspberry Pi: + +```bash +sudo reboot +``` + +Перезапуск только систем Клевера: + +```bash +sudo systemctl restart clever +``` + +Выполнить самопроверку Клевера: + +```bash +rosrun clever selfcheck.py +``` + +Остановить программу + +```bash +Ctrl+C +``` + +Запустить программу myprogram.py на Питоне: + +```bash +python myprogram.py +``` + +Журнал событий процессов Клевера. Пролистывать список можно нажатием Enter или сочетанием клавиш Ctrl+V (пролистывает быстрее): + +```bash +journalctl -u clever +``` + +Открыть файл sudoers от имени администратора (он не откроется без прописывания sudo. Через sudo можно запускать другие команды, если они не открываются без прав администратора): + +```bash +sudo nano /etc/sudoers +``` + +## Настройка параметров Raspberry Pi для автономного полета + +Большинство параметров, необходимых для полета, хранится в папке `~/catkin_ws/src/clever/clever/launch/`. + +- Зайти в папку: + + ```bash + cd ~/catkin_ws/src/clever/clever/launch/ + ``` + + Символ `~` обозначает домашнюю директорию вашего пользователя. Если вы уже находитесь в ней, можно обойтись командой: +`cd catkin_ws/src/clever/clever/launch/` + + > **Hint** Клавишей Tab можно автоматически дополнить названия файлов, папок или команд. Нужно начать вводить желаемое название и нажать Tab. Если не будет конфликтов, название напишется полностью. Например, чтобы быстро ввести путь к папке с настройками, после ввода `cd` можно начать вводить следующую комбинацию клавиш: `c-Tab-s-Tab-c-Tab-c-Tab-l-Tab`. Таким образом можно сэкономить много времени при написании длинной команды, а также избежать возможных ошибок в написании пути. + +- В этой папке необходимо сконфигурировать несколько файлов: + + - `clever.launch` + - `aruco.launch` + - `main_camera.launch` + +- Открыть файл `clever.launch`: + + ```bash + nano clever.launch` + ``` + + Вы должны находиться в папке, в которой располагается файл. Если вы находитесь в другой папке, файл можно открыть, прописав полный путь к нему: + + ```bash + nano ~/catkin_ws/src/clever/clever/launch/clever.launch + ``` + + Если файл одновременно редактируют два пользователя, а также если в прошлый раз закрытие файла произошло некорректно, программа nano не отобразит файл сразу, а попросит дополнительное разрешение. Для этого нужно нажать клавишу Y. + + Если содержимое файла все равно пусто, возможно, вы неверно ввели имя файла. Нужно обращать внимание на расширение и вписывать его полностью. Если вы вписали неверное имя или расширение, программа nano создаст пустой файл с этим названием, что нежелательно. Такой файл следует удалить. + +- В файле clever.launch найти строчку: + + ``` + + ``` + + и заменить `false` на `true`: + + ``` + . + ``` + + Это активирует модуль распознавания ArUco-маркеров. +- Откройте файл `aruco.launch`. +- В нем нужно активировать несколько параметров. Подробнее в [статье](aruco_map.md). + + Должно получиться: + + ``` + + + ` + ``` + +- Сгенерируйте поле с метками. Смотрите подробности в статье [Навигация по картам ArUco-маркеров](aruco_map.md#настройка-карты-маркеров). Для генерации меток нужно ввести команду с определенными значениями. + + Пример команды для генерации поля, где: + + - длина маркера = 0.335 м (`length`) + - 10 столбцов (x) + - 10 строк (y) + - расстояние между центрами меток по оси x = 1 м (`dist_x`) + - расстояние между центрами меток по оси y = 1 м (`dist_y`) + - номер первого маркера = 0 (`first`) + - название карты остается стандартным: map.txt + - нумерация идет с верхнего левого угла (ключ `--top-left`) + + ```bash + rosrun aruco_pose genmap.py 0.335 10 10 1 1 0 > ~/catkin_ws/src/clever/aruco_pose/map/map.txt --top-left + ``` + + В большинстве полей нумерация начинается с нулевой метки. Также в большинстве случаев нумерация начинается с верхнего левого угла, поэтому при генерации очень важно указывать ключ `--top-left`. + + > **Hint** Если вы зададите другое имя для файла с картой, его нужно прописать в файле `aruco.launch`. Найдите строку +`` +и замените название map.txt на название вашего файла. + +- Отредактируйте файл `main_camera.launch` для настройки камеры: + + Подробнее в статье "[Настройка расположения основной камеры](camera_frame.md)". + + В этом файле необходимо отредактировать строку с параметрами расположения камеры. Строка выглядит так: + + ```xml + + ``` + + В файле вы найдете много строк, похожих на эту, но большинство из них закомментированы (то есть не читаются) и только одна раскомментирована. Это заранее заготовленные настройки, из которых можно выбрать нужную вам. + + Комментарий в языке XML — это символы `` в конце строки. Пример закомментированной строки: + + ```xml + + ``` + + Пример незакомментированной строки (строка будет учитываться программой): + + ```xml + + ``` + + Над этими строками написано, какому расположению камеры соответствует настройка. Если шлейф от камеры выходит вперед относительно коптера, а камера направлена вниз, нужно выбрать настройку: + + ```xml + + ``` + + Чтобы выбрать нужную настройку, необходимо раскомментировать соответствующую строку, и закомментировать другую аналогичную строку, чтобы не возникло конфликтов. + +- Сохранить изменения. Последовательно нажмите: + + ``` + Ctrl+x; y; Enter + ``` + +- Перезагрузите модуль Клевер: + + ```bash + sudo systemctl restart clever + ``` + +## Настройка полетного контроллера для автономного полета + +- Перепрошить полетный контроллер модифицированной прошивкой. Скачать её можно [здесь](setup.md) в разделе "Загрузка прошивки в полетный контроллер". + +- Инструкция по прошивке и настройке полетного контроллера — в той же статье. + +> **Warning** Обязательно выберете файл скачанной прошивки после нажатия Firmware. + +## Соединение полетного контроллера и Raspberry Pi + +- Соедините Raspberry Pi и Pixracer через MicroUSB-кабель. Кабель должен быть аккуратно плотно закручен и пропущен снизу коптера, чтобы не попасть в пропеллеры. + +- Удаленно подключитесь к полётному контроллеру через QGroundControl. + В системе Clever уже выставлены нужные настройки, остается лишь создать новое подключение в QGroundControl, выбрать его и подключиться. Настраивается оно, как на картинке в статье "[Подключение QGroundControl по Wi-Fi](gcs_bridge.md)". + +## Настройка пульта + +- Настройка полетных режимов описана в статье "[Полетные режимы](modes.md)". + + Канал 5 должен располагаться на переключателе SwC; Канал 6 - на SwA. Однако вы можете настроить эти каналы любым удобным для вас образом. + +## Выполнение автоматической проверки + +Проверку следует выполнить, когда вы полностью настроили дрон, а также при возникновении неполадок. Подробно процедура описана в статье "[Автоматическая проверка](selfcheck.md)". + +- Выполнить команду: + + ```bash + rosrun clever selfcheck.py + ``` + +## Написание программы + +В статье "[Автономный полет](simple_offboard.md)" описана работа с модулем `simple_offboard`, который создан для простого программирования дрона. В ней даны описания основных функций, а также примеры кода. + +- Скопируйте из раздела "Использование из языка Python" пример кода и вставьте в редактор (например, в Visual Studio Code, PyCharm, Sublime Text, Notepad++). + +- Сохраните документ с расширением .py для включения подсветки текста. + +- Далее необходимо добавить полётные команды в программу. Примеры таких команд представлены в статье. Нужно написать функции для взлета и полета в точку, а также для посадки. + +- Взлет. + + Для взлета можно использовать функцию `navigate`: + + ```python + navigate(x=0, y=0, z=1.5, speed=0.5, frame_id='body', auto_arm=True) + ``` + + Добавьте эту строку внизу программы. + + Также добавьте команду ожидания: + + ```python + rospy.sleep(3) + ``` + +> **Hint** Важно выделить время на выполнение команды `navigate`, иначе коптер, не дожидаясь выполнения предыдущей команды, сразу перейдет к выполнению следующей. Для этого используется команда `rospy.sleep()`. В скобках указывается время в секундах. Функция `rospy.sleep()` относится к предыдущей команде `navigate`, а не к последующей, то есть это время, которое мы даем на то, чтобы долететь до точки, обозначенной в предыдущем `navigate`. + +- Зафиксировать положение дрона в системе координат маркерного поля. + + Для этого нужно выполнить `navigate` и указать в нем необходимые координаты (например, x=1, y=1, z=1.5) и выбрать систему координат (`frame_id`): + + ```python + navigate(x=1, y=1, z=1.5, speed=1, frame_id='aruco_map') + ``` + +- В итоге должно получиться: + + ```python + navigate(x=0, y=0, z=1.5, speed=0.5, frame_id='body', auto_arm=True) + rospy.sleep(3) + navigate(x=1, y=1, z=1.5, speed=1, frame_id='aruco_map') + ``` + + > **Warning** Обратите внимание, что параметр `auto_arm=True` ставится только при первом взлете. В остальных случаях его выставлять нельзя, иначе возникнут проблемы с перехватом управления. + +- Если вы хотите добавить другие точки для пролета, нужно дописать еще один `navigate` и `rospy.sleep()`. Время нужно вычислить отдельно для каждой точки в зависимости от скорости полета и расстояния между точками. + + Например, если мы хотим полететь в точку (3, 3, 1.5): + + ```python + navigate(x=3, y=3, z=1.5, speed=1, frame_id=‘aruco_map’) + rospy.sleep(3) + ``` + + > **Warning** Координаты не должны выходить за пределы вашего поля. Если поле имеет размер 4х4 метра, максимальное значение координат, которое стоит указывать, — 4. + +- После пролета по точкам нужно приземлиться. Следующая строка ставится в конце программы: + + ``` + land() + ``` + +## Запись программы на дрон + +Самый простой способ – это скопировать текст программы, создать новый файл в командной строке Клевера и вставить текст программы в файл. + +- Для создания файла `myprogram.py` введите команду: + + ```bash + nano myprogram.py + ``` + + Название можно выбрать любое, однако не рекомендуется использовать пробелы и специальные символы. Также расширение у программы всегда должно быть `.py`. + +- Вставить текст в поле ввода. Если вы пользуетесь веб-доступом Butterfly на Windows или Linux: + + ``` + Ctrl+Shift+V + ``` + + На Mac нажмите `cmd+v`. + +- Сохранить файл: + + ``` + Ctrl+x; Y; Enter + ``` + +## Запуск программы + +- Необходимо тщательно подготовить дрон, пульт и программу. Запустите `selfcheck.py`. Убедитесь, что дрон летает в ручном режиме. +- Включите дрон и дождитесь, пока загрузится система. Красный огонек на камере означает, что систем загрузилась. +- Проверьте полет в режиме POSCTL. + + Для этого взлетите над метками в режиме STABILIZED и переведите переключатель SwC в нижнее положение - режим POSCTL. + + > **Warning** Будьте готовы сразу же переключиться обратно в режим STABILIZED в случае выхода дрона из-под контроля! + + Установите левый стик (газ) в центральное положение. Дрон должен зависнуть на месте. В таком случае можно сажать дрон и переходить к следующему шагу. Если нет, нужно разобраться в проблеме. + +- Установите переключатель SwC в центральное положение. С помощью него вы будете перехватывать дрон: стоит лишь переключить его в верхнее положение. +- Установите левый стик (газ) в центральное положение, чтобы в случае перехвата дрон не упал на пол. +- Запустите программу. Для этого выполните команду: + + ```bash + python my_program.py + ``` + + > **Warning** После выполнения программы дрон может некорректно приземлиться и продолжать лететь над полом. В таком случае нужно перехватить управление.