GAZEBO多无人机仿真通信+键盘控制

准备工具

ubuntu18.04

gazebo

PX4+ROS环境配置

xtdrone配置

多无人机仿真

roslaunch px4 multi_uav_mavros_sitl.launch

xtdrone上给出的多无人机启动launch文件,其中默认有三个飞行器,分别为uav0,uav1,uav2

 其中的无人机编号代码部分为

可以 增加无人机在文件最后添加一个组即可(复制以上)

其中要修改的有

 <group ns="uav3">

这是命名无人机 ,也是修改话题,服务前缀.

<arg name="ID" value="3"/>
<arg name="fcu_url" default="udp://:24543@localhost:34583"/>

这是无人机ID参数和通信接口,与上一架飞机同参数增加一即可.

其次还有这些,mavlink通信port

<arg name="mavlink_udp_port" value="18573"/>
<arg name="mavlink_tcp_port" value="4563"/>

还有一处

            <arg name="x" value="1"/>
            <arg name="y" value="1"/>
            <arg name="z" value="0"/>
            <arg name="R" value="0"/>
            <arg name="P" value="0"/>
            <arg name="Y" value="0"/>

这里可以改变飞行器初始位置,如果不改的话会和上一个无人机重叠.

这样就添加了一架无人机

可以随意增加(只要你的电脑内存足够)

像这样

 是不是很壮观!

查看话题,服务列表后会出现带前缀的

无人机键盘控制

首先我这里参考了这位博主的文章

https://blog.youkuaiyun.com/cherish1211/article/details/131951664?spm=1001.2014.3001.5502

该博主是在pycharm上编译运行的,我这里要修改一下.

让这个节点在ROS下编译,代码如下

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import mavros_msgs
import rospy
from mavros_msgs.srv import SetMode,CommandBool

import sys, select, os
#os模块是用于与操作系统进行交互的模块。TTY（teletypewriter）是指终端设备，例如终端窗口、终端控制台或串口终端。
#select 模块：该模块提供了对低级 I/O 多路复用的支持。
#termios模块是Python中用于处理终端IO（Input/Output）的模块，允许我们控制终端的特性（attributes），例如字符的读取方式、输入输出模式等。
import tty, termios
from std_msgs.msg import String

msg2all = """
请输入输入指令:
r   : return home
t/y : arm/disarm
v/n : takeoff/land
b   : offboard
p   : position
s   : stabilized
k   : hover and remove the mask of keyboard control
CTRL-C to quit
"""





def getKey():
    #这行代码使用tty模块的setraw()函数来设置标准输入（sys.stdin）的行为为原始模式。
    #原始模式下，输入不经过缓冲，每次输入一个字符。
    tty.setraw(sys.stdin.fileno())
    #这行代码使用select模块的select()函数来检查是否有可读取的数据。
    #它监视sys.stdin（标准输入），并且等待0.1秒钟。如果在等待期间有数据可读，
    #则select()函数会返回一个非空的可读列表（rlist），否则返回空列表
    rlist, _, _ = select.select([sys.stdin], [], [], 0.1)
    #这段代码检查rlist列表是否非空。如果列表非空，说明在等待期间有数据可读。
    #此时，通过sys.stdin.read(1)读取一个字符，并将其赋值给key变量。
    #如果列表为空，则说明在等待期间没有数据可读，此时将key变量赋值为空字符串。
    if rlist:
        key = sys.stdin.read(1)
    else:
        key = ''
    #这行代码使用termios模块的tcsetattr()函数来恢复标准输入的设置。
    #TCSADRAIN参数表示在所有排队的输出都被传输和处理之后才生效。
    #将标准输入的属性设置为之前保存的settings值。它使用termios.tcsetattr函数来设置终端的属性。
    termios.tcsetattr(sys.stdin, termios.TCSADRAIN, settings)
    #最后，函数返回变量key的值，即读取到的字符（如果有）或空字符串（如果没有读取到字符）。
    return key



def print_msg():
        print(msg2all)


#主函数
if __name__=="__main__":
#设置终端为标准输入流
    settings = termios.tcgetattr(sys.stdin)

    rospy.init_node('my_keyboard_control')
    uav_cmd_pub = rospy.ServiceProxy("/mavros/set_mode",SetMode)
    uav_arm_pub=rospy.ServiceProxy("/mavros/cmd/arming",mavros_msgs.srv.CommandBool)

    #uav_cmd_pub = rospy.ServiceProxy("/uav_0/mavros/set_mode",SetMode)
    #uav_arm_pub = rospy.ServiceProxy("/uav_0/mavros/cmd/arming",mavros_msgs.srv.CommandBool)

    print_msg()
    cmd=""
    while(1):
        key = getKey()#获取读取到的字符
        if key == 'r':
            cmd = 'AUTO.RTL'
            print_msg()
            print('Returning home')
        elif key == 't':
            cmd = 'ARM'
            print_msg()
            print('Arming')
        elif key == 'y':
            cmd = 'DISARM'
            print_msg()
            print('Disarming')
        elif key == 'v':
            cmd = 'AUTO.TAKEOFF'
            print_msg()
            #print('Takeoff mode is disenabled now')
        elif key == 'b':
            cmd = 'OFFBOARD'
            print_msg()
            print('Offboard')
        elif key == 'n':
            cmd = 'AUTO.LAND'
            print_msg()
            print('Landing')
        elif key == 'p':
            cmd = 'POSCTL'
            print_msg()
            print('Position')
        elif key == 's':
            cmd = 'STABILIZED'
            print_msg()
            print('Stabilized')
        elif key in ['k']:
            cmd = 'HOVER'
            print_msg()
            print('Hover')
        elif(key == '\x03'):
                break

        if (cmd=='ARM'):
            uav_arm_pub(True)
        elif (cmd=='DISARM'):
            uav_arm_pub(False)
        else:
            uav_cmd_pub(custom_mode=cmd)


        cmd = ''

    termios.tcsetattr(sys.stdin, termios.TCSADRAIN, settings)

我添加了ROS中python文件的表头,然后增加了两种模式,自稳和悬停模式

然后通过ros节点即可运行

rosrun offboard_nodes key_board.py

 

记得退出虚拟环境,不然会报错的.

先按t键解锁无人机,再切offboard即可.

多无人机键盘控制

我在上述代码中增加了1-9按键的控制,分别对应1-9号无人机.

添加如下代码

uav_name = 'uav0' 
uav_cmd_pub = rospy.ServiceProxy(uav_name+"/mavros/set_mode",SetMode)
uav_arm_pub=rospy.ServiceProxy(uav_name+"/mavros/cmd/arming",mavros_msgs.srv.CommandBool)

...

if key == '1':
            uav_name = 'uav0'
	    print("开启无人机一号")
        elif key == '2':
            uav_name = 'uav1'
	    print("开启无人机二号")
...

分别是添加话题的前缀,,然后增加数字按键的读取,改变前缀名称.

注:这里前缀名称和你前面launch文件中定义的无人机名称一致,才能控制.

视频效果如下

GAZEBO多无人机通信仿真（键盘控制）

github网址