ArduPilot自動駕駛儀中文手冊(待完稿)_圖文

1、ArduPilot 自動駕駛儀手冊一、簡介 系統(tǒng)構(gòu)成:1、一塊ArduPilot Mega板(紅色2、一塊ArduPilot Mega IMU板(紅色3、一套 MediaTek GPS 或者 uBlox GPS模塊4、若干根接收機連接線及配套的插線,如果需要使用系統(tǒng)的自動駕駛和功能,推薦使用8通道接收機5、一套Xbee數(shù)傳電臺,一塊Xbee數(shù)傳電臺與ArduPilot Mega IMU,另一塊通過適配器與PC相連(提醒:因傳送的數(shù)據(jù)量大,推薦配置空中速率位57600bps的數(shù)傳電臺,低速率數(shù)傳電臺將會導(dǎo)致嚴重的數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象。仔細閱讀本手冊,將有利于調(diào)試自動駕駛儀。作為一套開源的自動駕駛儀,我們

2、支持第三方傳感器的接入,如空速計、電子羅盤等,這意味著您必須對本系統(tǒng)進行正確的參數(shù)設(shè)置,才能安全飛行。二、快速入門指南(一電路板的組裝所需材料及工具:MEGA 板和IMU板各一塊;板件連接插件若干;帶連線的GPS模塊(推薦4HZ;烙鐵;焊絲等1、焊接MEGA機IMU板上的元器件 2、對應(yīng)安裝好兩塊板子之間的連接插件 3、兩塊板子相插 4、連接GPS模塊之后的樣子,注意:GPS模塊連接在紅色MEGA板子上,而非藍色IMU板子上的接口,IMU的6芯接口用于連接諸如電子羅盤等外接傳感器。 (二如何連接1、系統(tǒng)連接圖 其中,自動駕駛儀控制通道為第八通道,利用三段開關(guān)進行模式切換。2、安裝示意圖 因IM

3、U板載三軸傳感器,系統(tǒng)安裝時需充分考慮到減震,盡量使其在飛機上水平安裝,且安裝方向應(yīng)如上圖所示。3、DIP開關(guān)的使用因為接收機和配置文件之間會存在差異,可能會導(dǎo)致舵機出現(xiàn)反向工作,這時你可以通過撥動DIP開關(guān)進行修正,而非通過復(fù)雜的參數(shù)修改進行修正。 三、編程(一所需工具1、MINI USB數(shù)據(jù)線,用于ardupilot與PC的相連。2、配置軟件arduino,下載地址http:/arduino.cc/en/Main/Software(二如何通過arduino進行編程1、通過USB連接arduino與PC,同時根據(jù)提示安裝FT232RL驅(qū)動,并記下串口號。 2、對系統(tǒng)進行編程及測試運行剛才下載

4、的Arduino,在菜單TOOLS-SERIAL PORT下選擇正確的COM口,同時在BOAD下選擇ATMEGA1280。(三、正式寫入APM系統(tǒng)軟件2、下載后解壓縮至本地硬盤,用Arduin打開文件夾下的ArduPilotMega目錄,選取ArduPilotMega.pde文件,這是軟件會自動加載所有的系統(tǒng)文件。 3、部分參數(shù)的修改(GPS打開APM_Config選項,根據(jù)所使用的GPS模塊型號進行對應(yīng)修改,比如采用MTK的模塊,那么配置文件就應(yīng)該修改成GPS_P ROTOCOL_MTK,其他類型的GPS參數(shù)修改以此類推,把代碼“#”前面的“/”刪除,即表示啟用本行代碼,如下圖所示: 注意:

5、如果GPS未接入系統(tǒng)或?qū)?yīng)的模塊類型錯誤,將無法正確加載GPS 信息。4、參數(shù)修改好后,既可點擊UPLOAD進行參數(shù)灌入,此時電路板上的RX/TX指示燈會閃爍,大約一分鐘后數(shù)據(jù)寫入完畢。四、基本調(diào)試1、通過撥動SW2開關(guān),可對系統(tǒng)進行在線調(diào)試,SW2開關(guān)撥動到如圖所示位置后,需要對主板重新加電。 2、把USB連線插入電腦3、選擇正確的COM口,點擊圖中的軟件按鈕 4、確保串口速率為115200bps,并確認返回。 這時,您可以在軟件中看到命令輸入欄,任何時刻你可以輸入“exit”退出調(diào)試模式。你可以輸入“help”命令,尋求幫助。初始的命令有:(1、“l(fā)ogs”-日志模式(2、“setup”-

6、設(shè)置模式(3、“test”-測試模式5、安裝設(shè)置在安裝設(shè)置之前,需要把你的接收機對應(yīng)插入AMP板,并打開電源,并把系統(tǒng)通過三段開關(guān)調(diào)整到直接飛行模式,同時連接數(shù)傳電臺(如果沒有數(shù)傳電臺的話,也可以通過USB轉(zhuǎn)TTL模塊與電腦相連,為確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定,推薦使用FT232RL模塊的轉(zhuǎn)接板和GPS模塊。GPS模塊需要放置在空曠的位置,使其能夠搜索到衛(wèi)星并鎖定。在命令框中輸入“setup”并回車,進入設(shè)置模式。“設(shè)置”模式下允許的命令:(1、“reset”重置系統(tǒng)默認的參數(shù)設(shè)置(2、“radio”接收機通道設(shè)置(3、“modes”接收機對應(yīng)的通道設(shè)置(4、“show”顯示當(dāng)前內(nèi)存的配置接收機設(shè)置,本

7、設(shè)置的目的是讓AMP板指導(dǎo)所接入接收機各通道的量程,以便于三軸平衡控制輸出適當(dāng)?shù)亩媪?。打開接收機、是AMP板處于直接控制模式,進入到“radio”命令框,這時,撥動副翼、油門、升降舵、方向舵及其他通道,上下左右分別達到滿舵,多重復(fù)幾次后復(fù)位。這時系統(tǒng)會記錄相對應(yīng)的位置,如下圖: 模式設(shè)置(飛行控制模式設(shè)置,進入setup下的modes模式,這是你可以看到飛行模式下個控制開關(guān)的狀態(tài),如果你想改變狀態(tài),可以通過遙控器上的方向舵和副翼通道開關(guān)進行調(diào)整,搖桿向左或者向右推,模式將會相應(yīng)改變,調(diào)整完畢后,輸入“EXIT”后,系統(tǒng)將保存參數(shù)并推出。 如果在調(diào)整后發(fā)現(xiàn)部分舵機出現(xiàn)反向工作,這是可以通過遙控器

8、進行調(diào)整或者通過主板上的DIP開關(guān)進行調(diào)整,建議通過遙控器進行修正。日志模式,此模式下可以調(diào)取板載的16M內(nèi)存中所保存的飛行日志,常用的命令有“erase”-刪除日志。五、測試模式在命令框中輸入“test”,即可進入到測試模式,輸入“help”可以看到測試模式下所有的選項。 可進行測試的項目有:1、“radio”顯示當(dāng)前接收機每個通道的輸入?yún)?shù)2、“gps”顯示從GPS模塊接收到的數(shù)據(jù),如未鎖定衛(wèi)星,則顯示03、“IMU”顯示慣性制導(dǎo)元件所輸出的X/Y/Z三軸的數(shù)據(jù)4、“gyro”顯示板載陀螺儀和加速度計輸出的數(shù)據(jù)5、“battery”顯示當(dāng)前電壓,但前提是電池的充電線需接入系統(tǒng)6、“rela

9、y”測試板載繼電器工作是否正常7、“waypoints”顯示設(shè)定的航點8、“airspeed”顯示所連接的空速計輸出的數(shù)據(jù)(需要外接空速計9、“airpressure”顯示板載氣壓計輸出的數(shù)據(jù)10、“compass”顯示電子羅盤輸出地數(shù)據(jù)(需要外接電子羅盤11、“xbee”顯示數(shù)傳電臺之間的輸入輸出數(shù)據(jù)12、“eedump”顯示板載EEPROM所存儲的數(shù)據(jù)如果硬件和軟件完全正常的話,進入上面的測試菜單,可以看到相應(yīng)的數(shù)據(jù),如果出現(xiàn)異常,則說明某些硬件出現(xiàn)故障。1、RC輸入使接收機和系統(tǒng)相連,加電。打開遙控器,在命令框中輸入“radio”,如正常,即可看到如下的顯示: 2、GPS輸入放置GPS模

10、塊于空曠位置,使其能搜到衛(wèi)星并鎖定,在命令框中輸入“gps”,如正常,即可看到如下的顯示: 3、IMU,在命令框中輸入“IMU”,如正常,即可看到如下的三軸數(shù)據(jù)顯示: 4、gyro,在命令框中輸入“gryo”,如正常,即可看到如下的陀螺儀和慣性加速元件的數(shù)據(jù)顯示: 5、battery,在命令框中輸入“battery”,如正常,即可看到如下的電壓數(shù)據(jù)顯示: 系統(tǒng)支持3S和4S鋰電池接入,如果需要檢測電壓,需要在主板繼電器下的電阻空位焊上4個3.9K的中功率電阻。6、relay,在命令框中輸入“relay”,你將會聽到板載的繼電器切換時發(fā)出的“咔咔聲”,切換每5秒動作一次。7、waypoints,在命令框中輸入“waypoints”,如正常,即可看到如下的航點數(shù)據(jù)顯示: 共計可以輸入256個航點,顯示的數(shù)據(jù)中有,P2 10000代表100米,P3、P4代表經(jīng)緯度。8、airspeed,在命令框中輸入“airspeed”,如硬件連接正常正常,即可看到空速計所輸出的數(shù)據(jù): 9、airpressure,在命令框中輸入“airpressure”,如硬件連接正常正常,即可看到氣壓高度計所輸出的數(shù)據(jù): 9、compass,在命令框中輸入“compass”,如硬件連接正常正常,即可看到電子羅盤所輸出的數(shù)據(jù): 10、xbee,在命令框中輸入“xbee”,如硬件連接正常正常,即