主要内容

使用Parrot微型无人机跟踪一组航路点或跟踪轨道

此示例显示如何通过将路径规划算法配置为:万博1manbetx万博1manbetx

  • 遵循一组航路点

  • 沿轨道运行

笔记:此示例要求您从MathWorks另外安装UAV Toolbox®。

先决条件

所需硬件

要运行此示例,您必须具有以下硬件:

  • 鹦鹉滚动蜘蛛或鹦鹉曼波微型无人机,电池充满电,螺旋桨与电机相连

  • 微型USB B型电缆

  • 主机上支持蓝牙低能耗(BLE)4.0万博1manbetx

所需产品s manbetx 845

  • 万博1manbet万博1manbetxxParrot微型无人机Simulink支持包

  • 无人机工具箱

  • 航空区块集

  • 航空航天工具箱

  • 控制系统工具箱

  • 讯号处理工具箱

  • 万博1manbetxSimulink三维动画

模型

该支持包万博1manbetx包括两个示例项目,用于启动Parrot微型无人驾驶飞机的飞行,并遵循预先配置的航路点集或轨道跟随器,以获得飞行路径。

要打开使用一组航路点的示例项目,请在MATLAB命令提示符下执行此命令:

parrotMinidroneWaypointFollowerStart

要打开使用动态观察跟随器的示例项目,请在MATLAB命令提示符下执行以下命令:

ParrotMini-FollowerStart

任务1:在3D模拟器窗口中模拟无人机

1.打开示例项目。

2.打开Simulink万博1manbetx项目后,单击项目快捷方式选项卡,然后单击正在使用的无人机类型。例如,如果您使用的是Parrot Mambo,请单击集合曼波模型.

3.要模拟模型,请转到模拟选项卡,然后单击万博1manbetx。当Simulink准备在主机上运行模型时,模型窗口的左下角显示状态。万博1manbetx

观察无人机在微型无人机飞行可视化3D模拟器起飞,开始沿方形路径飞行两次,然后停止。

注:命令parrotMinidroneWaypointFollowerStartParrotMini-FollowerStart每次运行该命令时都会创建一个新项目。在上一个项目中所做的修改(如果有)将不会显示在新项目中。

任务2:在路径规划子系统中配置航路点跟随器和着陆逻辑

ParrotMini航路点万博1manbetxSimulink模型、航路点和着陆逻辑均在其中建模飞行控制系统>路径规划子系统。双击路径规划子系统来查看逻辑。

系统内部有两个子系统路径规划子系统:

航路点跟随器

这个航路点跟随器子系统包含航路点跟随器块(来自UAV工具箱)。

该子系统用于ParrotMiniWayPointFollower以下项目:

  • 使用[x y z]坐标定义Parrot微型无人驾驶飞机要跟随的航路点集。在本项目中,我们使用九个航路点(第一个点定义无人机在航路点中的初始位置,其余点定义无人机两次导航的完整方形路径)。航路点是使用连接到地面的常数块来定义的路点通过如下输入常量值,输入航路点跟随器块:

[0 0 -1; 1.5 0 -1; 1.5 1.5 -1; 0 1.5 -1; 0 0 -1; 1.5 0 -1; 1.5 1.5 -1; 0 1.5 -1; 0 0 -1]

这是Z轴值-1表示无人机沿方形路径导航的高度(1米)。

在航路点跟随器块中,我们还设置过渡半径参数为0.3. 当无人机接近某个航路点时,该值用作无人机开始向下一个点移动的航路点周围的半径。例如,如果过渡半径设置为0.3m,且无人机距离航路点0.3m,则无人机开始向下一个航路点移动。到达指定航路点的精度随着过渡半径值的减小而增加。

  • 定义鹦鹉微型无人驾驶飞机沿路径导航时的前视距离。在本项目中,我们使用0.25米作为前瞻距离。该值与无人机的飞行速度成正比(如果增加“向前看距离”的值,则无人机沿航路点快速移动)。

  • 一旦无人机沿方形路径导航完成,更新状态。在本项目中,导航完成状态(从航路点跟随器块的状态端口获得)被传送到着陆逻辑无人机着陆的子系统。

任务3:在Parrot微型无人机上部署航路点跟随器模型

1.在建模在Simuli万博1manbetxnk模型窗口的选项卡上,单击模型设置打开“配置参数”对话框。

2.去医院硬件实现窗格,然后从中选择无人机硬件板列表-或鹦鹉曼波鹦鹉螺. 点击申请然后好啊.

3.在硬件选项卡在Simu万博1manbetxlink模型窗口中,单击构建、部署和启动. Simulink在硬件上准备、下载和运行模型时,“模型”窗口的左下角显示状态。万博1manbetx

模型成功部署后,鹦鹉微型无人机从地面起飞至1米高度,并开始沿x轴移动1.5米。无人机完成两次方形路径(使用航路点定义),最后启动着陆逻辑,然后在到达离地面0.3米高度时关闭电机。

任务4:在路径规划子系统中配置轨道跟随器和着陆逻辑

鹦鹉螺万博1manbetxSimulink模型、轨道跟随器和着陆逻辑在内部建模飞行控制系统>路径规划子系统。双击路径规划子系统来查看逻辑。

系统内部有两个子系统路径规划子系统:

轨道跟随器

这个轨道跟随器子系统包含轨道跟随器块(来自UAV工具箱)。

该子系统用于鹦鹉螺以下项目:

  • 通过定义轨道中心(使用[x y z]坐标)和半径,定义鹦鹉微型无人驾驶飞机要跟随的轨道。在这个项目中,我们使用[0.5,0.5,-1]作为旋转中心,0.5作为半径。这些是使用连接到的两个常量块定义的居中半径轨道跟随器块的输入。

这是Z轴值-1表示无人机沿轨道导航的高度(1米)。

在UAV轨道跟随器块中,我们还设置转向输入为1..这定义了无人机沿轨道的顺时针运动。

  • 定义鹦鹉微型无人驾驶飞机沿轨道导航时的前方距离。在本项目中,我们使用0.4米作为前瞻距离。该值与无人机的飞行速度成正比(如果增加“向前看距离”(lookahead distance)值,则无人机将沿轨道快速移动)。

  • 无人机完成四圈后更新状态。在本项目中NumTurnsUAV轨道跟随器块的输出在达到值时锁定4.,并将此值传递给着陆逻辑无人机着陆的子系统。

任务5:在Parrot微型无人机上部署轨道跟随器模型

1.在建模在Simuli万博1manbetxnk模型窗口的选项卡上,单击模型设置打开“配置参数”对话框。

2.去医院硬件实现窗格,然后从中选择无人机硬件板列表-或鹦鹉曼波鹦鹉螺. 点击申请然后好啊.

3.在硬件选项卡在Simu万博1manbetxlink模型窗口中,单击构建、部署和启动. Simulink在硬件上准备、下载和运行模型时,“模型”窗口的左下角显示状态。万博1manbetx

模型成功部署后,鹦鹉微型无人机从地面起飞至1米高度,开始沿半径为0.5米的轨道移动。无人机完成轨道四次,最后启动着陆逻辑,然后在距离地面0.3米高度时关闭电机。

其他需要尝试的事情

航路点跟随器子系统,执行以下操作并观察无人机飞行中的变化:

  • 更改定义无人机跟随路径的航路点集

  • 更改前瞻距离

轨道跟随器子系统,执行以下操作并观察无人机飞行中的变化:

  • 改变轨道半径

  • 更改前瞻距离