-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 266
Commit
This commit does not belong to any branch on this repository, and may belong to a fork outside of the repository.
Add articles on new aruco navigation to gitbook
- Loading branch information
Showing
4 changed files
with
13 additions
and
182 deletions.
There are no files selected for viewing
This file contains bidirectional Unicode text that may be interpreted or compiled differently than what appears below. To review, open the file in an editor that reveals hidden Unicode characters.
Learn more about bidirectional Unicode characters
This file contains bidirectional Unicode text that may be interpreted or compiled differently than what appears below. To review, open the file in an editor that reveals hidden Unicode characters.
Learn more about bidirectional Unicode characters
This file contains bidirectional Unicode text that may be interpreted or compiled differently than what appears below. To review, open the file in an editor that reveals hidden Unicode characters.
Learn more about bidirectional Unicode characters
| Original file line number | Diff line number | Diff line change |
|---|---|---|
| @@ -1,172 +1,23 @@ | ||
| # Навигация с использованием ArUco-маркеров | ||
| # ArUco-маркеры | ||
|
|
||
| > **Note** Документация для версий [образа](microsd_images.md), начиная с **0.15**. Для более ранних версий см. [документацию для версии **0.14**](https://github.com/CopterExpress/clever/blob/v0.14/docs/ru/aruco.md). | ||
| > **Note** Документация для версий [образа](microsd_images.md), начиная с версии **0.16**. Для более ранних версий см. [документацию для версии **0.15.1**](https://github.com/CopterExpress/clever/blob/v0.15.1/docs/ru/aruco.md). | ||
| [ArUco-маркеры](https://docs.opencv.org/3.2.0/d5/dae/tutorial_aruco_detection.html) — это популярная технология для позиционирования | ||
| робототехнических систем с использованием компьютерного зрения. | ||
|
|
||
| Пример ArUco-маркеров: | ||
|
|
||
|  | ||
|
|
||
| > **Hint** При печати визуальных маркеров необходимо использовать максимально матовую бумагу. Глянцевая бумага будет бликовать на свету, сильно ухудшая качество распознавания. | ||
| Для быстрого генерирования маркеров для печати можно использовать онлайн-инструмент: http://chev.me/arucogen/. | ||
|
|
||
| ## aruco\_pose | ||
|
|
||
| Модуль `aruco_pose` позволяет восстанавливать позицию коптера относительно карты ArUco-маркеров и сообщать ее полетному контролеру, используя механизм [Vision Position Estimation](https://dev.px4.io/en/ros/external_position_estimation.html). | ||
|
|
||
| При наличии источника положения коптера по маркерам появляется возможность производить точную автономную indoor-навигацию по позициям при помощи модуля [simple\_offboard](simple_offboard.md). | ||
|
|
||
| ### Включение | ||
|
|
||
| Необходимо убедиться, что в launch-файле Клевера \(`~/catkin_ws/src/clever/clever/launch/clever.launch`\) включен запуск aruco\_pose и [камеры для компьютерного зрения](camera.md): | ||
|
|
||
| ```xml | ||
| <arg name="main_camera" default="true"/> | ||
| ``` | ||
|
|
||
| ```xml | ||
| <arg name="aruco" default="true"/> | ||
| ``` | ||
|
|
||
| При изменении launch-файла необходимо перезапустить пакет `clever`: | ||
|
|
||
| ```bash | ||
| sudo systemctl restart clever | ||
| ``` | ||
|
|
||
| ### Настройка карты ArUco-меток | ||
|
|
||
| В качестве карты меток можно использовать автоматически сгенерированный [ArUco-board](https://docs.opencv.org/trunk/db/da9/tutorial_aruco_board_detection.html). | ||
|
|
||
| Настройка карты меток производится с помощью файла `~/catkin_ws/src/clever/clever/launch/aruco.launch`. Для использования ArUco-board введите его параметры: | ||
|
|
||
| ```xml | ||
| <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="aruco_pose" args="load aruco_pose/aruco_pose nodelet_manager"> | ||
| <param name="frame_id" value="aruco_map_raw"/> | ||
| <!-- тип маркерного поля --> | ||
| <param name="type" value="gridboard"/> | ||
|
|
||
| <!-- количество маркеров по x --> | ||
| <param name="markers_x" value="1"/> | ||
|
|
||
| <!-- количество маркеров по y --> | ||
| <param name="markers_y" value="6"/> | ||
|
|
||
| <!-- ID маркера первого маркера (левого верхнего) --> | ||
| <param name="first_marker" value="240"/> | ||
|
|
||
| <!-- длина стороны маркера в метрах --> | ||
| <param name="markers_side" value="0.3362"/> | ||
|
|
||
| <!-- расстояние между маркерами --> | ||
| <param name="markers_sep" value="0.46"/> | ||
| </node> | ||
| ``` | ||
|
|
||
| Можно задать отдельно расстояние между маркерами по горизонтали и вертикали: | ||
|
|
||
| ```xml | ||
| <!-- расстояние между маркерами по горизонтали --> | ||
| <param name="markers_sep_x" value="0.97"/> | ||
|
|
||
| <!-- расстояние между маркерами по вертикали --> | ||
| <param name="markers_sep_y" value="1.435"/> | ||
| ``` | ||
|
|
||
| Если используется карта с нестандартным порядком ID меток, то можно использовать параметр `marker_ids`: | ||
|
|
||
| ```xml | ||
| <rosparam param="marker_ids">[5, 7, 9, 11, 13, 15]</rosparam> | ||
| ``` | ||
|
|
||
| Нумерация маркеров ведется с левого верхнего угла поля. | ||
|
|
||
| Для контроля карты, по которой в данный момент коптер осуществляет навигацию, можно просмотреть содержимое топика `aruco_pose/map_image`. Через браузер его можно просмотреть при помощи [web\_video\_server](web_video_server.md) по ссылке [http://192.168.11.1:8080/snapshot?topic=/aruco\_pose/map\_image](http://192.168.11.1:8080/snapshot?topic=/aruco_pose/map_image): | ||
|
|
||
|  | ||
|
|
||
| При полетах необходимо убедиться, что наклеенные на пол метки соответствуют карте. | ||
|
|
||
| В топике `aruco_pose/debug` \([http://192.168.11.1:8080/snapshot?topic=/aruco\_pose/debug](http://192.168.11.1:8080/snapshot?topic=/aruco_pose/debug)\) доступен текущий результат распознавания меток: | ||
|
|
||
| TODO | ||
|
|
||
| ### Система координат | ||
|
|
||
| По [соглашению](http://www.ros.org/reps/rep-0103.html), в маркерном поле используется стандартная система координат ENU: | ||
|
|
||
| * x — вправо \(условный "восток"\); | ||
| * y — вперед \(условный "север"\); | ||
| * z — вверх. | ||
|
|
||
| _Примечание_: указанное выше определение приведено для ситуации, когда поле маркеров лежит на полу. | ||
|
|
||
| Таким образом, нулевой является левая нижняя точка маркерного поля. Угол по рысканью считается равным 0, когда коптер смотрит направо \(по оси x\). | ||
|
|
||
|  | ||
|
|
||
| ### Настройка полетного контролера | ||
|
|
||
| Для правильной работы Vision Position Estimation необходимо \(через [QGroundControl](gcs_bridge.md)\) убедиться, что: | ||
|
|
||
| * **Для Pixhawk**: Установлена прошивка с LPE \(local position estimator\). Для Pixhawk необходимо [скачать прошивку `px4fmu-v2_lpe.px4`](https://github.com/PX4/Firmware/releases). | ||
|
|
||
| **Для Pixracer**: параметр `SYS_MC_EST_GROUP` должен быть установлен в `local_position_estimator, attitude_estimator_q`. | ||
|
|
||
| > **Note** После изменения значения параметра `SYS_MC_EST_GROUP` необходимо перезагрузить полетный контроллер. | ||
| * В параметре `LPE_FUSION` включены **только** флажки `vision position`, `land detector`. Итоговое значение _20_. | ||
| * Выключен компас: `ATT_W_MAG` = 0 | ||
| * Вес угла по рысканью по зрению: `ATT_W_EXT_HDG` = 0.5 | ||
| * Включена ориентация по Yaw по зрению: `ATT_EXT_HDG_M` = 2 `MOCAP`. | ||
| * Настройки VPE: `LPE_VIS_DELAY` = 0 sec, `LPE_VIS_XY` = 0.1 m, `LPE_VIS_Z` = 0.15 m. | ||
| * Рекомендуемые настройки land detector'а: | ||
| * `COM_DISARM_LAND` = 1 s | ||
| * `LNDMC_ROT_MAX` = 45 deg | ||
| * `LNDMC_THR_RANGE` = 0.5 | ||
| * `LNDMC_Z_VEL_MAX` = 1 m/s | ||
|
|
||
| <!-- | ||
| Для простоты настройки можно воспользоваться готовым файлом настроек для [Clever 2](https://github.com/CopterExpress/clever/blob/master/docs/assets/Clever2LPE_160118.params) или для [Clever 3](https://github.com/CopterExpress/clever/blob/master/docs/assets/Clever3_LPE_020218.params) и вгрузить его в контроллер с помощью меню Tools - Load from file из раздела Parameters в QGroundControl. | ||
|  | ||
| --> | ||
|
|
||
| ### Полет | ||
|
|
||
| При правильной настройке коптер начнет удерживать позицию по VPE \(в [режимах](modes.md) `POSCTL` или `OFFBOARD`\) автоматически. | ||
|
|
||
| Для [автономных полетов](simple_offboard.md) можно будет использовать функции `navigate`, `set_position`, `set_velocity`. Для полета в определенные координаты маркерного поля необходимо использовать фрейм `aruco_map`: | ||
|
|
||
| ```python | ||
| # Вначале необходимо взлететь, чтобы коптер увидел карту меток | ||
| # и появился фрейм aruco_map: | ||
| navigate(0, 0, 2, frame_id='body', speed=0.5, auto_arm=True) # взлет на 2 метра | ||
|
|
||
| time.sleep(5) | ||
|
|
||
| # Полет в координату 2:2 маркерного поля, высота 2 метра | ||
| navigate(2, 2, 2, speed=1, frame_id='aruco_map') # полет в координату 2:2, высота 3 метра | ||
| ``` | ||
|
|
||
| См. [другие функции](simple_offboard.md) simple_offboard. | ||
|
|
||
| ### Расположение маркеров на потолке | ||
|
|
||
|  | ||
|
|
||
| Для навигации по маркерам, расположенным на потолке, необходимо поставить основную камеру так, чтобы она смотрела вверх и [установить соответствующий фрейм камеры](camera_frame.md). | ||
| На [образе Клевера для RPi](microsd_images.md) предустановлен пакет `aruco_pose`, предназначенный для работы с ArUco-маркерами. | ||
|
|
||
| Чтобы задавать карту маркеров в "перевернутой" системе координат, необходимо изменить параметр `aruco_orientation` в файле `~/catkin_ws/src/clever/clever/aruco.launch`: | ||
| ## Режимы работы | ||
|
|
||
| ```xml | ||
| <param name="aruco_orientation" value="map_upside_down"/> | ||
| ``` | ||
| Клевер имеет несколько преднастроенных режимов работы с ArUco-маркерами: | ||
|
|
||
| При задании вышеуказанного параметра фрейм aruco\_map также окажется "перевернутым". Таким образом, для полета на высоту 2 метра ниже потолка, аргумент `z` нужно устанавливать в 2: | ||
| * [распознавание и навигация по отдельным маркерам](aruco_marker.md); | ||
| * [распознавание и навигация по картам маркеров](aruco_map.md). | ||
|
|
||
| ```python | ||
| navigate(x=1, y=2, z=1.1, speed=0.5, frame_id='aruco_map') | ||
| ``` | ||
| > **Info** Исчерпывающую документацию по пакету `aruco_pose` на английском языке можно посмотреть [на GitHub](https://github.com/CopterExpress/clever/blob/master/aruco_pose/README.md). |
This file was deleted.
Oops, something went wrong.