PIXHAWK上安装PX4Flow光流传感器及调试过程

时间:2024-04-11 13:26:41

小编最近刚调试完光流传感器,效果非常理想,无GPS情况下很稳定。小编把调试过程的过程和遇到的问题分享给大家,希望大家少走弯路。
在安装和调试光流传感器之前,先保证旋翼机已经安装和调试完毕,在自稳模式下稳定飞行。

PX4Flow简介
PX4Flow光流传感器是一种高分辨率的图像传感器,内置3轴陀螺仪,通过分析摄像头下方相邻两帧图像的像素的移动,得到无人机X和Y方向的地速,光流模块用于定点悬停,采用速度闭环控制,将得到的X和Y方向的速度返回,形成闭环,保证X和Y的速度方向为0,能够增强无人机稳定性,消除晃动。
光流传感器的原理决定了,它只能用于定点悬停模式。

安装PX4Flow
一般情况下,买回来的光流都是已经刷了固件的,以防万一,也可自行刷写固件,刷写过程就不再赘述。
在把光流装上飞机之前,请先进行镜头对焦。
将光流连接到地面站,小编这边用的MP地面站,QGC地面站小编也尝试了,相比之下,小编这边推荐MP地面站,有***的MP地面站,不用担心英语水平不过关。

  1. 用USB线连接电脑和光流,在地面站上选择com口或者选择auto,连接到光流。
  2. 在地面站界面上选择“初始设置”->“可选硬件”->“PX4Flow光流”
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  3. 将镜头对准3m左右,调整好镜头焦距,使图像最清晰。
  4. 将镜头固定住,确保在飞行过程中,镜头不会松动。

连线至Pixhawk
光流4pin口连接到飞控I2C口就可以,一定要注意,用的线要是正确的,因为光流的供电正负极刚好在两侧,插反的话,就烧了,小编当时就烧了一个光流,因为当时买了两款光流,一款是那种超声波收发不是一体的,一款是收发一体的,号称是原装的,但是小编看了光流开源的PCB图,发现也不是原装的,好歹看着质量还可以。这两款光流送的线搞混了,结果就烧了一个,还好是便宜的那个。

启用光流
调好了光流之后,要启用光流,将pixhawk连接到地面站上,如图勾选按就可以,或者将参数FLOW_ENABLE设置成“1”。
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将PX4Flow安装到飞机上
镜头安装在飞机下方,注意光流的安装是有方向的!!!默认的安装方向是micro USB口和飞控的安装方向一致,当然光流的安装方向在地面站参数列表里也是可以设置的,就是“FLOW_ORIENT_YAW”。

安装激光雷达
为什么要安装激光雷达,精度高,定高稳定,正常情况下,旋翼定高模式的高度信息来源是气压计测量的高度信息,这个很不稳定,高度变化很大,光流上面的超声波测距的高度信息,也不太理想,但是只是玩玩的话还是可以选择的,建议选择收发一体的光流传感器,测距还比较稳定,但是比较昂贵,要600左右,收发 不是一体的大概三四百块钱。小编用的高度信息来自激光雷达,北醒的一款TFO2,在ardupilot官网上可以查的到,TFmini也支持。下面是小编自己实测的激光雷达精度。
PIXHAWK上安装PX4Flow光流传感器及调试过程
精度还是相当准确的。

测试光流传感器
光流连接到飞控后
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如果看到非零的opt_x,opt_y以及opt_qua,则表示光流连接成功了,其实,opt_x和opt_y代表的是经过陀螺仪补偿的X轴和Y轴的移动量,小编的经验得到,这个值越小飞行稳定效果越好,过大的话,不能够定点,甚至切不到光流模式。opt_qua代表光流的像素质量,0代表最差,255代表最高质量。

校准光流传感器
在官网上大家可以看到如何校准光流传感器,小编觉得异常繁琐,就没有按照官网上的步骤一步步来。但是小编的调试经验告诉大家,首先,你的装的旋翼机要没有问题,对自己的装机有信心,其次也是最重要的,就是光流的安装方向一定要对!!!最后,就是在光照充足,地面纹理清晰的地方飞行,这样光流效果比较好。
**除了这些,如果小伙伴还有想按照官网上的校准教程走的话,那小编还需要把如何打开log日志告诉大家,这样大家就可以找到官网上绘制的OF.FlowX OF.bodyX和IMU.GyrX的图形了,因为当时小编也是摸索了一会。
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首先设置LOG-DISARMED参数为1,启用日志记录。
分析日志
PIXHAWK上安装PX4Flow光流传感器及调试过程
点击通过“Mavlink下载闪存日志”,下载最新的日志,然后再点击“回顾日志”,所有的日志都存在了“QUADROTOR"文件夹下了。再然后打开最新的日志就可以了。
PIXHAWK上安装PX4Flow光流传感器及调试过程
如果OF.flowX与OF.bodyX大小不一致,则需要修改FLOW_FXSCALER参数使其一致,关于FLOW_FXSCALER这个参数的意思可以看参数描述,小编也不记得了。
同理Y方向的也是一样。其实小编并没有修改参数,初始默认的就是0。

参数设定

# 卡曼滤波器使用光流数据
EK2_GPS_TYPE = 3

# 使用声呐作为主要高度数据来源
EK2_ALT_SOURCE = 1

这个高度数据来源小编的不是这个参数,但是小编这里给出的超声波测距的参数,针对激光测距的参数设置,有兴趣的小伙伴可以留言,因为激光测距的连接,参数设置还是比较麻烦的。后面小编考虑可以再写一篇关于激光测距连接到PIXHAWK的博客。

飞前检查
光流有其特有的飞行模式,那就是留待模式”Loiter”
起飞前,请设置飞行模式至少有留待模式,自稳模式最好要有,如果事故,可以手飞降落。
试飞最好找个宽阔的地方。

实测效果
实测效果很理想,但是CSDN上上传不了视频,有兴趣的小伙伴可以移步到小编的淘宝店,里面有实测效果,以及F450经典机型的套装。由于光流传感器原装的太过于昂贵,对于学生党不太友好,便宜的光流,小编用着效果也不理想,小编针对原装开源的光流进行了打板制作,实测效果理想后,会在小编的淘宝店里陆续上新,并且提供关于无人机相关的技术支持。
淘宝店地址:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w137644-21621967111.26.3bc6656eIbuTUw&id=594397427719