PX4自动驾驶系统：麦轮小车驱动模式详解
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项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/px/PX4-Autopilot
概述
PX4自动驾驶系统为麦轮式地面车辆提供了多种驱动模式，这些模式能够显著提升车辆的手动操控体验和自主任务执行能力。本文将全面解析PX4支持的麦轮小车驱动模式，帮助开发者更好地理解和应用这些功能。
驱动模式分类
PX4为麦轮小车提供的驱动模式主要分为两大类：
- 手动模式：需要用户通过遥控器摇杆输入控制车辆
- 自动模式：自动驾驶系统完全控制车辆执行任务
手动模式详解
手动模式下，用户通过摇杆控制车辆运动，不同模式提供不同级别的自动驾驶辅助功能。
基本控制逻辑
所有手动模式下，摇杆控制遵循相同的高级控制逻辑：
- 左摇杆上下：控制车辆前进/后退速度
- 左摇杆左右：控制车辆偏航速率（转向速度）
- 右摇杆左右：控制车辆横向移动速度
手动模式对比
| 模式名称 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 纯手动模式 | 无自动驾驶辅助，完全依赖用户控制 | 需要完全手动控制的场景 |
| 特技模式 | 维持偏航速率，允许限制最大偏航速率 | 需要精确控制转向速率的场景 |
| 稳定模式 | 维持偏航角度，显著提升直线行驶能力 | 需要稳定直线行驶的场景 |
| 位置模式 | 最佳直线保持能力，维持速度抵抗干扰，可限制最大速度 | 需要精确路径跟踪的场景 |
1. 纯手动模式
特点：
- 摇杆输入直接映射到电机指令
- 无任何自动驾驶辅助
- 用户需完全负责车辆方向和速度控制
控制映射：
- 左摇杆上下 → 前进/后退
- 左摇杆左右 → 左转/右转
- 右摇杆左右 → 左移/右移
适用场景：需要完全手动控制的专业操作场景。
2. 特技模式
特点：
- 需要偏航速率测量
- 控制偏航速率至设定值
- 可设置最大偏航速率限制
- 不控制航向和速度
优势：
- 确保在各种表面条件下保持请求的转向速率
- 轻微扰动下保持直线行驶能力
- 可调节转向攻击性
控制映射：
- 左摇杆上下 → 前进/后退
- 左摇杆左右 → 设定偏航速率
- 右摇杆左右 → 左移/右移
3. 稳定模式
特点：
- 需要偏航速率和航向估计
- 控制偏航速率至设定值
- 当偏航速率设为零时保持当前航向
- 不控制速度
优势：
- 比特技模式更强的直线保持能力
- 更好的扰动抑制能力
控制映射：
- 左摇杆上下 → 前进/后退
- 左摇杆左右 → 设定偏航速率（中位时保持航向）
- 右摇杆左右 → 左移/右移
4. 位置模式
特点：
- 需要偏航速率、航向、速度和全局位置估计
- 控制偏航速率至设定值
- 偏航速率设为零时保持路径
- 控制速度至设定值
- 可设置最大速度限制
优势：
- 最佳直线行驶性能
- 速度控制抵抗干扰（如上坡、逆风等）
- 精确路径跟踪能力
控制映射：
- 左摇杆上下 → 设定前进速度
- 左摇杆左右 → 设定偏航速率（中位时保持路径）
- 右摇杆左右 → 设定横向速度
自动模式详解
自动模式下，自动驾驶系统完全控制车辆执行预定任务。
1. 任务模式
特点：
- 执行预定义的自主任务计划
- 任务通过地面站软件创建和上传
- 支持多种任务指令
支持的任务指令：
- 任务开始
- 航点导航
- 返回发射点
- 延时停留
- 速度变更
- 设置发射位置
- 跳转指令
- 盘旋指令
2. 返回模式
特点：
- 使用纯追踪制导逻辑
- 以发射位置为目标点
- 可通过任务指令或地面站界面激活
总结
PX4为麦轮小车提供了丰富的驱动模式选择，从完全手动控制到高度自动化的任务执行，开发者可以根据具体应用场景选择最合适的模式。理解这些模式的特点和工作原理，对于开发高效的自动驾驶地面车辆至关重要。
【免费下载链接】PX4-Autopilot PX4 Autopilot Software 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/px/PX4-Autopilot
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
