停靠模式

DOCK 模式可自动操纵飞行器驶向静止的对接目标。目前，我们支持借助连接到配套计算机上的摄像头进行对接。配套计算机会估算出标记的姿态（如："..."）。ArucoMarker/AprilTag)放置在基座上，并发送 降落目标 向飞行器发送 mavlink 信息，然后由精确着陆库 (AC_PrecLand) 来估计对接目标的位置。

使用 OpenMV 摄像机作为辅助计算机来执行自动对接的测试已经取得了成功。不过，任何配备了 RGB 摄像头（如 OpenMV 摄像头、Raspberry Pi、Jetson Nano 等）的配套计算机，只要能估算出放置在对接目标上的标记的姿势并生成 降落目标 可使用 mavlink 向载具(飞行)控制器发送信息。

OpenMV 摄像机

OpenMV 相机是一块袖珍相机板，能够执行各种计算机视觉任务。它可以通过 UART 接口传输所需的 mavlink 信息，因此可用作执行自动对接的配套计算机。该相机可直接从以下网站购买 openmv.io

与(飞行)控制器连接

配套计算机需要通过 UART 接口与(飞行)控制器的串行端口连接。

./_images/openmv-pixhawk.jpg

  • 如上图所示，将摄像头的 P4、VIN 和 GND 引脚连接到(飞行)控制器的一个串行端口。上图中，OpenMV 摄像机连接到 Pixhawk 的 Telem2 端口。其他配套计算机的连接方案也类似。用户只需将配套计算机上的 TX 引脚连接到(飞行)控制器遥测端口的 RX 引脚，然后给配套计算机供电即可。

  • 设置 serial2_protocol 如果使用串行 2/Telem2，则 = 1（MAVLink）；如果连接到其他串行端口，则使用相应的 SERIALx_PROTOCOL 参数

  • 设置 SERIAL2_BAUD = 115

生成 AprilTag 标记

./_images/openmv-apriltag-generator.png

OpenMV 摄像机具有检测 AprilTag 的功能。OpenMV 集成开发环境内置了 AprilTag 生成器。使用它生成 AprilTag 的步骤如下：

  • 转到工具 -> 机器视觉 -> AprilTag 生成器 -> TAG36H11 系列（587 个标签 - 推荐）。这将打开一个小对话框。

  • 设置要生成的标记范围。例如，如果您想生成标签号 1，请将最小值和最大值设为 1。 您也可以通过设置相应的最小值和最大值，一次生成一系列标签。

  • 点击确定，将标签保存到所需目录。

成功生成标签后，用户可以将其打印出来并垂直放置在对接目标上。标签的默认打印尺寸为 示例脚本 下一节中的尺寸为 165 毫米。只需将生成的标签图像打印在一张 A4 纸上，就能获得这种尺寸的标签。

提示

标记检测的最大范围 示例脚本 这个范围可以通过使用更大尺寸的标记来增大。在测试过程中，使用 380 毫米的标记牌成功获得了约 4 米的最大范围。有关修改脚本以使用更大标记的说明将在下一节讨论。

向摄像机上传代码

OpenMV 摄像机可使用 OpenMV IDE 进行编程。详细的操作说明可参见 这里.

  • 使用微型 USB 电缆将 OpenMV 摄像机连接到电脑。

  • 打开 OpenMV 集成开发环境，点击集成开发环境窗口左下角的连接按钮。

  • 转到文件菜单，创建新文件并复制 此 脚本到编辑器窗口。

  • 设置标记号和标记大小 这里.尺寸必须以毫米为单位从边缘量到边缘（包括黑色边框）。

  • 要将代码上传到摄像机，请转到工具菜单并单击 将打开的脚本保存到 OpenMV Cam（作为 main.py）.

  • 完成！现在可以取下微型 USB 电缆，使用外部电源为相机供电。如果脚本运行成功，您应该会看到摄像机上的红色或绿色 LED 指示灯闪烁。当摄像机看到标记时，LED 灯闪烁绿色；当摄像机看不到标记时，LED 灯闪烁红色。

安装到载具上

摄像机应安装在载具前部。摄像头板的安装应使带镜头的摄像头边缘向上（即远离地面）。这是我们认为在大多数情况下都会使用的默认设置。不过，我们也支持将摄像机安装在背面和不同的安装方向。如果您想以其他配置安装摄像机，请不要忘记设置相关的 PLND_XXX 相应的参数。

备注

精确着陆库也依靠飞行器的罗盘来构建目标矢量。任何类型的 磁干扰 在对接过程中，载具指南针的偏差可能会导致载具出现不适当的行为。

通过 GCS 设置

需要设置以下参数才能使用漫游车上的配套计算机进行精确着陆。

设置上述参数后，您需要重新启动载具。

如果要以上节所述默认配置以外的任何配置安装摄像机，请适当设置以下参数。

对接过程可以通过以下参数进行微调。

  • DOCK_SPEED:载具在停靠模式下的最大速度限制。

  • dock_hdg_corr_en:启用停靠时的航向修正。这样，即使在载具不完全位于停靠站前方时切换停靠模式，载具也能正面停靠在停靠站上。请注意，该功能只有在下列情况下才会起作用 DOCK_DIR 参数设置正确。

  • DOCK_DIR:这是载具在停靠时希望朝向的指南针方向。该方向与停靠站的朝向相反。例如，如果停靠站朝北，则载具应从南面停靠，因此该参数的值应为 180 度。

  • dock_hdg_corr_wt:该参数定义了载具尝试修正航向的积极程度。

  • DOCK_STOP_DIST:载具停靠停靠站的距离（米）。

提示

如果出现意外的突然移动，请做好重新控制的准备（将模式切换为保持或手动）。