PX4自动驾驶系统：麦轮式地面车辆的驱动模式详解-优快云博客

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PX4自动驾驶系统：麦轮式地面车辆的驱动模式详解

PX4-Autopilot PX4 Autopilot Software 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/px/PX4-Autopilot

概述

在PX4自动驾驶系统中，地面车辆（特别是麦轮式车辆）的驱动模式为操作者提供了不同级别的自动驾驶辅助功能。这些模式既支持完全手动控制，也支持高度自动化的任务执行。本文将详细介绍PX4支持的麦轮式车辆的各种驱动模式，帮助用户理解每种模式的特点、适用场景和操作方式。

驱动模式分类

PX4为麦轮式车辆提供了两大类驱动模式：

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：车辆自主执行任务，如执行预设任务或返回起点

手动模式详解

手动模式提供了渐进式的自动驾驶辅助，从完全手动控制到具有高级辅助功能的控制模式。所有手动模式下，摇杆提供相同的"高级"控制效果：

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（转向速率）
右摇杆左右：控制车辆左右平移速度

1. 手动模式(Manual)

特点：完全手动控制，无任何自动驾驶辅助

| 摇杆操作 | 效果 | |---------|------| | 左摇杆上下 | 直接控制电机使车辆前进/后退 | | 左摇杆左右 | 直接控制电机使车辆偏转 | | 右摇杆左右 | 直接控制电机使车辆左右平移 |

适用场景：需要完全手动控制的场合，如测试车辆基本性能或特殊操作需求

注意事项：操作者需完全负责保持车辆方向和速度，系统不会补偿外部干扰（如坡度或不平地形）

2. 特技模式(Acro)

特点：增加了偏航速率控制

新增功能：

系统会维持请求的偏航速率
可设置最大偏航速率限制
在零输入时尝试维持零偏航速率（有一定抗干扰能力）

| 摇杆操作 | 效果 | |---------|------| | 左摇杆上下 | 直接控制电机使车辆前进/后退 | | 左摇杆左右 | 设置偏航速率目标值（零输入时维持零偏航） | | 右摇杆左右 | 直接控制电机使车辆左右平移 |

适用场景：需要精确控制转向速率的场合，或在轻微不平地形上行驶

系统要求：需要偏航速率测量

3. 稳定模式(Stabilized)

特点：增加了偏航角（航向）维持功能

新增功能：

在零偏航速率输入时维持当前航向
更强的抗干扰能力，能更好地保持直线行驶

| 摇杆操作 | 效果 | |---------|------| | 左摇杆上下 | 直接控制电机使车辆前进/后退 | | 左摇杆左右 | 设置偏航速率目标值（零输入时维持当前航向） | | 右摇杆左右 | 直接控制电机使车辆左右平移 |

适用场景：需要保持直线行驶的场合，如长距离移动

系统要求：需要偏航速率和偏航角估计

4. 位置模式(Position)

特点：提供最全面的自动驾驶辅助

新增功能：

可设置最大速度限制
速度控制（抵抗坡度、风力等干扰）
航迹控制（基于全球位置维持预定路径）
零偏航速率输入时维持当前航迹

| 摇杆操作 | 效果 | |---------|------| | 左摇杆上下 | 设置前进速度目标值 | | 左摇杆左右 | 设置偏航速率目标值（零输入时维持当前航迹） | | 右摇杆左右 | 设置横向速度目标值 |

适用场景：需要精确控制路径和速度的场合，如精确导航任务

系统要求：需要偏航速率、偏航角、速度和全球位置(GPS)估计

自动模式详解

在自动模式下，自动驾驶系统完全控制车辆执行预定任务。

1. 任务模式(Mission)

任务模式中，车辆执行预先上传到飞控的自主任务计划。任务通常通过地面站软件创建和上传。

支持的任务命令：

| 任务项 | 功能描述 | |-------|---------| | 任务开始 | 启动任务执行 | | 航点 | 导航至指定航点 | | 返回起点 | 返回发射位置 | | 延时 | 车辆停止指定时间 | | 改变速度 | 修改速度设定值 | | 设置发射位置 | 修改发射位置坐标 | | 跳转 | 跳转到指定任务项 | | 盘旋 | 车辆停止指定时间或无限期停止 |