无人机仿真的几种方法
在ros环境下无人机的仿真方式有以下几种
本教程环境
- 系统：ubuntu16.04
- ROS版本：kinetic
hector_quadrotor wiki
安装
1. 新建工作空间并初始化
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| mkdir -p hector_quadrotor_catkin/src
cd hector_quadrotor_catkin/src
catkin_init_workspace
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2. 克隆源代码
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| git clone https://github.com/tu-darmstadt-ros-pkg/hector_quadrotor.git
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| wstool init
wstool merge tutorials.rosinstall
wstool update
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4. 编译
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| cd ~/hector_quadrotor_catkin/
catkin build
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5. 环境变量
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| source ./devel/setup.bash
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也可以用下面的方式：
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| echo "source ~/hector_quadrotor_catkin/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
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运行
编译成功后可以运行demo试一下，hector_quadrotor一共有两个demo，indoor和outdoor.
indoor
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| roslaunch hector_quadrotor_demo indoor_slam_gazebo.launch
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outdoor
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| roslaunch hector_quadrotor_demo outdoor_flight_gazebo.launch
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键盘操控
使用teleop_twist_keyboard package：
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| sudo apt-get install ros-kinetic-teleop-twist-keyboard
rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py
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ps:需要先按t让飞机先飞起来才能控制
安装
1. 新建工作空间并初始化
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| mkdir -p rotors_ws/src
cd rotors_ws/src
catkin_init_workspace
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2. 克隆源代码
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| git clone https://github.com/ethz-asl/rotors_simulator.git
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| wstool init
wget https://raw.githubusercontent.com/ethz-asl/rotors_simulator/master/rotors_hil.rosinstall
wstool merge rotors_hil.rosinstall
wstool update
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4. 编译
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| cd ~/rotors_ws/
catkin_make
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5. 环境变量
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| source ./devel/setup.bash
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也可以用下面的方式：
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| echo "source ~/rotors_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
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运行
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| roslaunch rotors_gazebo mav_hovering_example.launch mav_name:=firefly world_name:=basic
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功能开发
更多功能的开发请看无人机仿真：rotors_simulator的使用
其实这是基于PX4和ROS的无人机仿真平台，不过有很多已经开发好的项目
一、PX4的安装
安装使用PX4可以直接看官方文档
也可以照着XTDrone的步骤（推荐）
1. 安装依赖
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| sudo apt install -y ninja-build exiftool python-argparse python-empy python-toml python-numpy python-yaml python-dev python-pip ninja-build protobuf-compiler libeigen3-dev genromfs xmlstarlet libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev
pip2 install pandas jinja2 pyserial cerberus pyulog numpy toml pyquaternion
pip3 install packaging numpy empy toml pyyaml jinja2
//gazebo
sudo apt install ros-kinetic-gazebo9-*
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2. 安装 mavros 以及相关的 geographiclib dataset
mavros 是一个飞机固件与ros通信的包
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| sudo apt install ros-kinetic-mavros ros-kinetic-mavros-extras
//如果出现443拒绝连接的情况，可能是因为域名污染，在/etc/hosts中加入raw.githubusercontent.com指定ip就行
wget https://raw.githubusercontent.com/mavlink/mavros/master/mavros/scripts/install_geographiclib_datasets.sh
sudo chmod a+x ./install_geographiclib_datasets.sh
sudo ./install_geographiclib_datasets.sh
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3. 下载编译px4 Firmware
创建工作空间（已经有工作空间的跳过）
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| mkdir -p ~/px4_ws/src
cd ~/px4_ws/src/
catkin_init_workspace
cd ..
catkin_make
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下载编译px4
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| //一般将固件放在主目录下而不是ros的工作空间中
git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git
mv PX4-Autopilot PX4_Firmware
cd PX4_Firmware
//可以根据需求改变版本号v1.x.x
git checkout v1.11.2
git submodule update --init --recursive
//开始编译
make px4_sitl_default gazebo
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编译报错
编译报错时，可能缺少了必要的依赖，可以在编译前：
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| cd ~/PX4_Firmware
bash
//只是进行ros下开发仿真的话，可以把ubuntu.sh里的INSTALL_NUTTX改为’false’，或是加上参数--no-nuttx
bash ./Tools/setup/ubuntu.sh --no-nuttx
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注意：ubuntu.sh可能安装失败，请务必重新运行ubuntu.sh脚本，直至成功
4. 添加环境变量
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| //添加工作空间source
echo "source ~/px4_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
//添加px4路径
echo "source ~/PX4_Firmware/Tools/setup_gazebo.bash\
~/PX4_Firmware/\
~/PX4_Firmware/build/px4_sitl_default"\
>> ~/.bashrc
echo "export ROS_PACKAGE_PATH=\$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware" >> ~/.bashrc
echo "export ROS_PACKAGE_PATH=\$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo" >> ~/.bashrc
//source一下
source ~/.bashrc
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5. 运行
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| cd ~/PX4_Firmware
//此命令同时启动了mavros
roslaunch px4 mavros_posix_sitl.launch
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二、安装无人机的地面站控制软件QGC
QGroundControl 是一个基于PX4自动驾驶仪配置和飞行的应用程序
官方安装指导教程
1. 准备工作
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| sudo usermod -a -G dialout $USER
sudo apt-get remove modemmanager -y
sudo apt install gstreamer1.0-plugins-bad gstreamer1.0-libav gstreamer1.0-gl -y
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2. 安装QGC
1) 下载
前往QCG发布网站下载合适的版本的QGroundControl.AppImage
注意： ubuntu16.04只能使用4.0以前的版本，4.0（含）以后的版本至少需要18.04，官方安装指导教程中已经说明
2) 安装
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| chmod +x ./QGroundControl.AppImage
./QGroundControl.AppImage //或者双击就可以打开QGC
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3) 使用
roslaunch px4 mavros_posix_sitl.launch之后打开QGC会显示飞机已连接，在里面中添加飞行任务，然后上传，再滑动就可以启动飞行任务。
———————-PX4与ROS基础配置完成———————–
各部分间的关系如下图所示：
三、XTDrone部分
见XTDrone使用文档
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