GitHub_Trending/om/OM1 CRSF远程控制：长距离机器人操作技术-优快云博客

GitHub_Trending/om/OM1 CRSF远程控制：长距离机器人操作技术

【免费下载链接】OM1 Modular AI runtime for robots 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/om/OM1

引言

当前以安全为重点的机器人运动手动控制通常使用蓝牙游戏手柄，但这些手柄并不特别可靠。最大的问题是大多数游戏手柄在闲置几分钟后会进入睡眠状态，导致控制中断。想象一下，当你让OpenAI的o4-mini完全控制一个人形机器人，却发现用于"禁用AI"的游戏手柄为了省电而进入睡眠状态，这无疑会让人陷入恐慌。相比之下，专业的无人机控制无线电设备提供了更可靠的长距离控制解决方案，本文将详细介绍OM1项目中基于CRSF（Crossfire）协议的长距离机器人控制技术。

CRSF协议概述

CRSF（Crossfire）协议是一种专为远程控制设计的通信协议，最初由TBS（Team Black Sheep）开发，广泛应用于无人机领域。该协议具有低延迟、高可靠性和抗干扰能力强等特点，非常适合对实时性要求较高的机器人远程控制场景。在OM1项目中，CRSF协议的实现主要基于Bryan Mayland的CRSF Python解析器和TBS CRSF官方文档。

硬件配置

硬件连接

将CRSF接收器通过TTL接口连接到USB转TTL转换器
将USB转TTL转换器连接到机器人的主控计算机
确保接收器的电源供应稳定，电压符合设备要求

遥控器设置

传统的油门控制可能不是机器人控制的最佳选择。你可以通过卸下发射器背面，禁用油门棘轮和摩擦力，并启用回中杆张力，具体操作可参考TBS Tango2手册中的"调整油门棘轮强度"部分。

软件配置

遥控器参数设置

长按Menu按钮进入无线电设置
按Page按钮切换到第3页（共7页）的RADIO SETUP
使用摇杆（右侧的旋转控制拨盘）向下滚动到底部
将Mode设置为2（Mode 2模式，油门在左侧摇杆）

更多信息请参见TBS Tango II手册第16页。

其他建议的无线电设置：

Internal RF
- CRSF
- Ch. range CH1-16
- Receiver 00
External RF
- Mode OFF

建议使用的波特率设置为420000。

软件驱动配置

OM1项目提供了CRSF协议解析的Python实现，位于system_hw_test/parse_crsf_radio.py。该脚本负责从串口读取CRSF协议数据，并解析为机器人可理解的控制指令。

关键代码片段：

with serial.Serial(
    args.port,
    args.baud,
    timeout=1,
) as ser:
    input = bytearray()
    while True:
        if ser.in_waiting > 0:
            input.extend(ser.read(ser.in_waiting))
        while len(input) > 2:
            expected_len = input[1] + 2
            if expected_len > 64 or expected_len < 4:
                input = bytearray()
            elif len(input) >= expected_len:
                single = input[:expected_len]  # copy out this whole packet
                input = input[expected_len:]  # and remove it from the buffer
                if single[0] == PacketsTypes.SYNC_BYTE:
                    if not crsf_validate_frame(single):
                        packet = " ".join(map(hex, single))
                        print(f"crc error: {packet}")
                    else:
                        handleCrsfPacket(single[2], single)
            else:
                break

使用方法

查找串口

首先，确定CRSF接收器连接到计算机后的串口名称：

ls /dev/tty.*

通常串口名称类似/dev/tty.usbserial-0001或/dev/tty.usbserial-B003ABY3。

启动CRSF解析器

使用以下命令启动CRSF协议解析器：

uv run parse_crsf_radio.py --port /dev/tty.usbserial-B003ABY3

其中/dev/tty.usbserial-B003ABY3应替换为实际的串口名称。

数据解析

解析器会持续输出接收到的控制数据，例如：

LUD:0.5,LLR:0.5,RUD:0.5,RLR:0.5,SWA:off,SWB:middle,SWC:middle,SWD:off,SWE:off,SWF:off
RSSI=-65/-68dBm LQ=100 mode=1 ant=1 snr=12 power=20 drssi=-72 dlq=98 dsnr=10

这些数据包含了摇杆位置和开关状态，可直接用于控制机器人的运动和行为。

协议解析实现

CRSF协议解析的核心代码位于system_hw_test/parse_crsf_radio.py，主要包括以下几个部分：

数据包类型定义

class PacketsTypes(IntEnum):
    GPS = 0x02
    VARIO = 0x07
    BATTERY_SENSOR = 0x08
    BARO_ALT = 0x09
    HEARTBEAT = 0x0B
    VIDEO_TRANSMITTER = 0x0F
    LINK_STATISTICS = 0x14
    RC_CHANNELS_PACKED = 0x16
    ATTITUDE = 0x1E
    FLIGHT_MODE = 0x21
    # ... 其他数据包类型
    SYNC_BYTE = 0xC8

CRC校验

def crc8_dvb_s2(crc, a) -> int:
    crc = crc ^ a
    for ii in range(8):
        if crc & 0x80:
            crc = (crc << 1) ^ 0xD5
        else:
            crc = crc << 1
    return crc & 0xFF

def crsf_validate_frame(frame) -> bool:
    return crc8_data(frame[2:-1]) == frame[-1]

数据包处理

def handleCrsfPacket(ptype, data):
    if ptype == PacketsTypes.RC_CHANNELS_PACKED:
        # 解析RC通道数据
        packet = data[2:-1]
        packet = packet[1:-1]  # 移除类型和CRC
        packet_bin_8 = ["{0:08b}".format(i)[::-1] for i in packet]  # 反转位顺序
        packet_bin_full = "".join(packet_bin_8)
        packet_bin_11 = [packet_bin_full[11*i:11*(i+1)] for i in range(16)]
        rc_packet = [int(b[::-1], 2) for b in packet_bin_11]
        
        # 处理噪声数据
        if max(rc_packet) > 2000:
            return
            
        # 映射到0.0到1.0范围
        lud = n(rc_packet[2])
        llr = n(rc_packet[3])
        # ... 解析其他通道

已知问题与解决方案

噪声数据处理

偶尔，某个RC通道的值可能会大于2000，这属于噪声信号。这是一个潜在问题，因为它可能会错误地指示开关被按下。因此，我们会拒绝所有大于2000的数据：

# 有时数据包中会有噪声 - 任何超过2000的值都是无效数据
if max(rc_packet) > 2000:
    return

信号范围映射

有效的RC信号范围通常是174到1806，我们将这个范围映射到0.0到1.0区间：

def n(val):
    # 拒绝无效值和噪声（任何<174或>1806的值）
    res = val - 174
    res = res / 1632  # 1806-174=1632
    
    if res > 1.0:
        res = 1.0
    elif res < 0.0:
        res = 0.0
        
    return round(res, 2)

总结

CRSF协议为OM1项目提供了可靠的长距离机器人控制解决方案，相比传统的蓝牙游戏手柄，具有更远的控制距离和更高的可靠性。通过本文介绍的硬件配置、软件设置和协议解析方法，你可以快速实现机器人的长距离远程控制功能。

官方文档：docs/robotics/crsf_long_range_control.mdx 源码实现：system_hw_test/parse_crsf_radio.py

希望本文能帮助你更好地理解和应用CRSF远程控制技术。如果你在使用过程中遇到任何问题，欢迎在项目仓库提交issue或参与讨论。

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创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考

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