mirror of
https://github.com/CopterExpress/clover.git
synced 2026-05-28 14:09:33 +00:00
f77843f4a5
* builder: Use 64-bit Raspberry Pi OS * travis: Use 64-bit builder * builder: Don't try to install Melodic packages on Noetic * clover: Use package version 3, update dependencies * travis: Enable Noetic build * standalone_install: Auto-select Python, ROS distro * builder: Use variable substitution for ROS_DISTRO * builder: Add Noetic package definitions * builder: Use variable substitution for validation * aruco_pose, clover: Allow compiling against OpenCV 3 and 4 * builder: Add proper Noetic repository * builder: Don't force Tornado version Assume rosbridge_suite depends on the right one. * builder: Install packages for Python 3 * builder/test: Use Python3 interpreter for ROS tests TODO (?): add tests for Python2? * builder: Use Python 3 syntax for Python 3 tests * builder: Install rpi_ws281x for Python3 * standalone_install: Use proper Python for pytest * builder: Install espeak for python3 * builder: Use proper path for roscore * builder: Install rosdep, etc. for python3 * builder: Run Clever/Clover test with Python3 * builder: Use Python3 for Clever compat layer * builder: Enable OpenCV 4.2 repository * builder: Force versions for ROS packages that use OpenCV Also, hold their versions so that they don't get updated for no reason. * aruco_pose/draw: Replace OpenCV projection code with a rewrite * builder: Don't try to install compressed_transport twice * clover: Fix importing urllib for Python3 * aruco_pose, clover: Expose Python scripts through CMake * clover/selfcheck: Be more python3-compatible This is basically commita01d199890from buster-python3, not sure if it aged well. * roswww_static: Add python script installation * clover_blocks: Use Python3 syntax for exec * aruco_pose: Remove unused code * Melodic => Noetic in some docs * docs: add 0.22 migration article * docs: remove unneeded comment * docs: python 3 updates * docs: python 3 update in auto_setup article * docs: add ROS Noetic transition note * aruco.launch: add placement, length and map arguments * genmap.py: add -o argument for output file name * docs: use -o argument of genmap.py * simple_offboard: correctly check manual control timeout, separate it from kill switch check * blocks: force led_leds index to int * docs: update and fix 0.22 migration articles * blocks: fix set_leds with color-typed argument * aruco_gen: Open file in binary mode for Python3 compatibility * clover: Use proper variable in aruco.launch * led: change default number of leds to 72 * aruco_pose: Make sure there are no undefined symbols Also, compile in apriltag_quad_thresh.cpp - it contains some of the functions referenced in aruco.cpp, which would otherwise be undefined. * aruco_pose: Make vendored library compatible with older OpenCVs * aruco_pose, clover: Reduce the amount of OpenCV libs requested * aruco_pose, clover: Move subscriptions to the end of init * aruco_pose: Don't expose vendored library symbols * aruco_pose: Simplify dynamic parameter callback setting * builder: Build with debug symbols * clover: Attempt to respawn dying nodelets * Change Raspberry Pi OS to latest armhf, use packages.coex.tech as a source * Add CRYPTOGRAPHY_DONT_BUILD_RUST=1 * Fix Node.js installation * image: use older CMake (3.13.4-1) Fixing https://travis-ci.org/github/CopterExpress/clover/jobs/764367665#L6984 * image: update Raspberry Pi OS to 2021-03-04 * image: bring back moving ld.so.preload out of the way while building * Fix pthreads ld error * Try to fix pthreads ld error * Another attempt to fix pthreads ld error * Yet another attempt to fix pthreads ld error * Try to fix * Be verbose * Temporarily disable rc and camera_markers building * Fix standalone-install * Revert "Temporarily disable rc and camera_markers building" This reverts commite119220e91. * Try to fix * Try to fix * Revert "image: use older CMake (3.13.4-1)" This reverts commitdf28da0060. * Revert "Revert "image: use older CMake (3.13.4-1)"" This reverts commita28c774e8f. * Verbosity * Debugging * More debugging * Display all CMake variables * Try to fix * Another try to fix * Revert "Another try to fix" This reverts commit5a4c3a0da7. * Another try to fix * And another * And yet another * Continue... * Cleanup * Sources lists cleanup * More cleanup * Restore .git directory in clover repo * Fix building documentation * Fix documentation building in image * Trigger build to update ws281x package * Test * Disable unneeded hack * Disable hack * image: add cmake-modules package * www: add viewing clover.err file from web interface * Remove hacks * Show nodelet version * docs: add packages article * image: add image-view package for recording video from topics * Minor fix * CI: add Docker authentication on image build * CI: fix Bash syntax * CI: fix authentication in Docker * CI: move Melodic build and editorconfig-lint to GitHub Actions (#331) * Create main.yml * Update main.yml * Disable native Melodic build in Travis * Run editorconfig-lint in Actions * Let wget be less verbose * Test * Test ok * Disable editorconfig-lint in Travis * docs: add links to hardware sources * CI: move image building to GitHub actions (#335) * Start working on building image in GitHub actions * Trigger GitHub on push to any branch * Fix TRAVIS_TAG * Add compress image step * Disable image build in Travis * Add upload image step * Fix compress image * Fix * Fix * Minor fix * Trigger build on tag * Show images sizes not in human format * Upload only built image * Make prerelease * Upload assets on release not on tags * readme: change build badge to GitHub Actions * readme: add support chat badge * CI: move documentation building to GitHub Actions (#337) * CI: change docs target branch to actions * CI: change docs target branch to master * CI: use gh-pages target branch for docs * CI: split up to several workflows * CI: remove .travis.yml * CI: change apt to apt-get * CI: push documentation site to the main repo * builder: less verbosity * CI: add new key for apt Fixing https://github.com/CopterExpress/clover/runs/2700356960#step:3:74 * Add Noetic building to CI * Add test for QR recognition * Fix * Move QR recognition test to a separate file * Fix QR recognition code for Python 3 * Import SetLEDs, LEDStateArray, LEDState in tests * Add more imports to tests (from documentation) * Fix permissions * Fix standalone-install for Python 2 * Fix QR recognition test * Don’t use ROS for QR recognition test * docs: remove non-working example * Make v4l2 device file an argument in main_camera.launch * Wait for v4l2 device before launching the camera driver * Use exec in waitfile * Transfer main camera nodelet manager to main_camera.launch * Update cv_camera version to 0.5.1 * docs: minor fix * Revert cv_camera to 0.5.0 * Update Raspberry Pi OS to 2021-05-07 * docs: add link to the last ROS Melodic version. Co-authored-by: Alexey Rogachevskiy <sfalexrog@gmail.com>
172 lines
11 KiB
Markdown
172 lines
11 KiB
Markdown
# Навигация по картам ArUco-маркеров
|
||
|
||
> **Note** Документация для версий [образа](image.md), начиная с версии **0.22**. Для более ранних версий см. [документацию для версии **0.20**](https://github.com/CopterExpress/clover/blob/v0.20/docs/ru/aruco_map.md).
|
||
|
||
<!-- -->
|
||
|
||
> **Info** Для распознавания маркеров модуль камеры должен быть корректно подключен и [сконфигурирован](camera.md).
|
||
|
||
<!-- -->
|
||
|
||
> **Hint** Рекомендуется использование [специальной сборки PX4 для Клевера](firmware.md#прошивка-для-клевера).
|
||
|
||
Модуль `aruco_map` распознает карты ArUco-маркеров, как единое целое. Также возможна навигация по картам ArUco-маркеров с использованием механизма Vision Position Estimate (VPE).
|
||
|
||
## Конфигурирование
|
||
|
||
Аргумент `aruco` в файле `~/catkin_ws/src/clover/clover/launch/clover.launch` должен быть в значении `true`:
|
||
|
||
```xml
|
||
<arg name="aruco" default="true"/>
|
||
```
|
||
|
||
Для включения распознавания карт маркеров аргументы `aruco_map` и `aruco_detect` в файле `~/catkin_ws/src/clover/clover/launch/aruco.launch` должны быть в значении `true`:
|
||
|
||
```xml
|
||
<arg name="aruco_detect" default="true"/>
|
||
<arg name="aruco_map" default="true"/>
|
||
```
|
||
|
||
Для включения передачи координат в полетный контроллер по механизму VPE, аргумента `aruco_vpe` должен быть в значении `true`:
|
||
|
||
```xml
|
||
<arg name="aruco_vpe" default="true"/>
|
||
```
|
||
|
||
## Настройка карты маркеров
|
||
|
||
Карта загружается из текстового файла, каждая строка которого имеет следующий формат:
|
||
|
||
```
|
||
id_маркера размер_маркера x y z угол_z угол_y угол_x
|
||
```
|
||
|
||
Где `угол_N` – это угол поворота маркера вокруг оси N в радианах.
|
||
|
||
Файлы карт располагаются в каталоге `~/catkin_ws/src/clover/aruco_pose/map`. Название файла с картой задается в аргументе `map`:
|
||
|
||
```xml
|
||
<arg name="map" default="map.txt"/>
|
||
```
|
||
|
||
Смотрите примеры карт маркеров в [`вышеуказанном каталоге`](https://github.com/CopterExpress/clover/tree/master/aruco_pose/map).
|
||
|
||
Файл карты может быть сгенерирован с помощью инструмента `genmap.py`:
|
||
|
||
```bash
|
||
rosrun aruco_pose genmap.py length x y dist_x dist_y first -o test_map.txt
|
||
```
|
||
|
||
Где `length` – размер маркера, `x` – количество маркеров по оси *x*, `y` - количество маркеров по оси *y*, `dist_x` – расстояние между центрами маркеров по оси *x*, `y` – расстояние между центрами маркеров по оси *y*, `first` – ID первого (левого нижнего) маркера, `test_map.txt` – название файла с картой. Дополнительный ключ `--bottom-left` позволяет нумеровать маркеры с левого нижнего угла.
|
||
|
||
Пример:
|
||
|
||
```bash
|
||
rosrun aruco_pose genmap.py 0.33 2 4 1 1 0 -o test_map.txt
|
||
```
|
||
|
||
Дополнительную информацию по утилите можно получить по ключу `-h`: `rosrun aruco_pose genmap.py -h`.
|
||
|
||
Также можно создать карту в специальном [конструкторе](arucogenmap.md).
|
||
|
||
### Проверка
|
||
|
||
Для контроля карты, по которой в данный момент коптер осуществляет навигацию, можно просмотреть содержимое топика `/aruco_map/image`. Через браузер его можно просмотреть при помощи [web_video_server](web_video_server.md) по ссылке http://192.168.11.1:8080/snapshot?topic=/aruco_map/image:
|
||
|
||
<img src="../assets/aruco-map.png" width=600>
|
||
|
||
Клевер публикует текущую позицию распознанной карты в топик `aruco_map/pose`. Также публикуется [TF-фрейм](frames.md) `aruco_map` (VPE выключен) или `aruco_map_detected` (VPE включен). Используя топик `aruco_map/visualization` можно визуализировать текущую карту маркеров в [rviz](rviz.md).
|
||
|
||
Наглядно позиция распознанной карты отображается в топике `aruco_map/debug` (просмотр доступен по ссылке http://192.168.11.1:8080/stream_viewer?topic=/aruco_map/debug):
|
||
|
||
<img src="../assets/aruco-map-debug.png" width=600>
|
||
|
||
## Система координат
|
||
|
||
По [соглашению](http://www.ros.org/reps/rep-0103.html) в маркерном поле используется стандартная система координат <abbr title="East-North-Up">ENU</abbr>:
|
||
|
||
* ось **<font color=red>x</font>** указывает на правую сторону карты маркеров;
|
||
* ось **<font color=green>y</font>** указывает кверху карты маркеров;
|
||
* ось **<font color=blue>z</font>** указывает от плоскости карты маркеров.
|
||
|
||
<img src="../assets/aruco-map-axis.png" width="600">
|
||
|
||
## Настройка VPE
|
||
|
||
Для работы механизма Vision Position Estimation необходимы следующие [настройки PX4](px4_parameters.md).
|
||
|
||
При использовании **LPE** (параметр `SYS_MC_EST_GROUP` = `local_position_estimator, attitude_estimator_q`):
|
||
|
||
* В параметре `LPE_FUSION` включены флажки `vision position`, `land detector`. Флажок `baro` рекомендуется отключить.
|
||
* Вес угла по рысканью по зрению: `ATT_W_EXT_HDG` = 0.5
|
||
* Включена ориентация по Yaw по зрению: `ATT_EXT_HDG_M` = 1 `Vision`.
|
||
* Шумы позиции по зрению: `LPE_VIS_XY` = 0.1 m, `LPE_VIS_Z` = 0.1 m.
|
||
* `LPE_VIS_DELAY` = 0 sec.
|
||
|
||
<!-- * Выключен компас: `ATT_W_MAG` = 0 -->
|
||
|
||
При использовании **EKF2** (параметр `SYS_MC_EST_GROUP` = `ekf2`):
|
||
|
||
* В параметре `EKF2_AID_MASK` включены флажки `vision position fusion`, `vision yaw fusion`.
|
||
* Шум угла по зрению: `EKF2_EVA_NOISE` = 0.1 rad.
|
||
* Шум позиции по зрению: `EKF2_EVP_NOISE` = 0.1 m.
|
||
* `EKF2_EV_DELAY` = 0.
|
||
|
||
> **Hint** На данный момент для полета по маркерам рекомендуется использование **LPE**.
|
||
|
||
Для проверки правильности всех настроек можно [воспользоваться утилитой `selfcheck.py`](selfcheck.md).
|
||
|
||
> **Info** Для использования LPE в Pixhawk необходимо [скачать прошивку с названием `px4fmu-v2_lpe.px4`](https://github.com/PX4/Firmware/releases).
|
||
|
||
## Полет
|
||
|
||
При правильной настройке коптер начнет удерживать позицию в [режимах](modes.md) `POSCTL` и `OFFBOARD` автоматически.
|
||
|
||
Для [автономных полетов](simple_offboard.md) можно будет использовать функции `navigate`, `set_position`, `set_velocity`. Для полета в определенные координаты маркерного поля необходимо использовать фрейм `aruco_map`:
|
||
|
||
```python
|
||
# Вначале необходимо взлететь, чтобы коптер увидел карту меток и появился фрейм aruco_map:
|
||
navigate(x=0, y=0, z=2, frame_id='body', speed=0.5, auto_arm=True) # взлет на 2 метра
|
||
|
||
time.sleep(5)
|
||
|
||
# Полет в координату 2:2 маркерного поля, высота 2 метра
|
||
navigate(x=2, y=2, z=2, speed=1, frame_id='aruco_map') # полет в координату 2:2, высота 3 метра
|
||
```
|
||
|
||
### Полет в координаты по ID маркера
|
||
|
||
Начиная с версии [образа](image.md) 0.18, доступны также полёты относительно отдельного маркера в карте, даже если дрон его не видит. По аналогии с [навигацией по отдельным маркерам](aruco_marker.md#навигация-по-маркерам) при настройке карты маркеров дрон сможет лететь в координаты относительно отдельного маркера, используя фрейм aruco_ID с соответствующим ID маркера.
|
||
|
||
Полет в точку над маркером 5 на высоту 1 метр:
|
||
|
||
```python
|
||
navigate(frame_id='aruco_5', x=0, y=0, z=1)
|
||
```
|
||
|
||
## Дополнительные настройки
|
||
|
||
<!-- TODO: статья по пидам -->
|
||
|
||
Если коптер нестабильно удерживает позицию по VPE, попробуйте увеличить коэффициенты *P* PID-регулятора по скорости – параметры `MPC_XY_VEL_P` и `MPC_Z_VEL_P`.
|
||
|
||
Если коптер нестабильно удерживает высоту, попробуйте увеличить коэффициент `MPC_Z_VEL_P` или лучше подобрать газ висения – `MPC_THR_HOVER`.
|
||
|
||
## Расположение маркеров на потолке
|
||
|
||
|
||
|
||
Для навигации по маркерам, расположенным на потолке, необходимо поставить основную камеру так, чтобы она смотрела вверх и [установить соответствующий фрейм камеры](camera_setup.md#frame).
|
||
|
||
Также в файле `~/catkin_ws/src/clover/clover/launch/aruco.launch` необходимо выставить аргумент `placement` в значение `ceiling`:
|
||
|
||
```xml
|
||
<arg name="placement" default="ceiling"/>
|
||
```
|
||
|
||
При такой конфигурации фрейм `aruco_map` также окажется перевернутым. Таким образом, для полета на высоту 2 метра ниже потолка, аргумент `z` нужно устанавливать в 2:
|
||
|
||
```python
|
||
navigate(x=1, y=2, z=1.1, speed=0.5, frame_id='aruco_map')
|
||
```
|