ROS控制crazyflie无人机（一）

本篇博客记录了测试使用ros控制crazyflie无人机。

参考资料

• Flying Multiple UAVs Using ROS
• crazyflie_ros
• crazyflie-lib-python

测试环境

• Ubuntu 18.04
• ROS Melodic
• Crazyflie 2.1
• Crazyradio PA

一、设置用户权限

1. 打开一个终端，输入：

$ sudo groupadd plugdev
$ sudo usermod -a -G plugdev $USER

2. 创建.rules文件，在终端中输入

$ sudo gedit /etc/udev/rules.d/99-crazyradio.rules

然后在创建的文件中添加

# Crazyradio (normal operation)
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1915", ATTRS{idProduct}=="7777", MODE="0664", GROUP="plugdev"
# Bootloader
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1915", ATTRS{idProduct}=="0101", MODE="0664", GROUP="plugdev"

保存文件并退出。继续在该文件夹下创建另一个文件，在终端中输入

$ sudo gedit /etc/udev/rules.d/99-crazyflie.rules

然后在创建的文件中添加

SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="0483", ATTRS{idProduct}=="5740", MODE="0664", GROUP="plugdev"

保存文件并退出。

3. 重载rules。在终端中输入：

$ sudo udevadm control --reload-rules
$ sudo udevadm trigger

完成上述操作后需要重新登录用户，以使更改生效，然后在PC上插入一个Crazyradio PA。

二、安装Crazyflie程序库和客户端

• 安装crazyflie-lib-python库。
  首先安装相关依赖文件：

$ sudo apt-get install python3-pip python3-pyqt5 python3-numpy python3-zmq
$ sudo pip3 install pyusb==1.0.0b2
$ sudo pip3 install pyqtgraph appdirs

然后安装程序库：

$ mkdir ~/crazyflie
$ cd ~/crazyflie
$ git clone https://github.com/bitcraze/crazyflie-lib-python.git
$ cd crazyflie-lib-python
$ pip3 install --user -e .

• 安装crazyflie-client-python客户端

$ cd ~/crazyflie
$ git clone https://github.com/bitcraze/crazyflie-clients-python.git
$ cd crazyflie-clients-python
$ pip3 install --user -e .

可以在终端中输入下面的命令来启动客户端：

$ cd ~/crazyflie/crazyflie-clients-python
$ python3 bin/cfclient

注意：本次测试时，使用的crazyflie-lib-python和crazyflie-client-python版本分别为

• de15fc461baf0853489a4d081629ead2bfe74809
• d77c1d7179046f51aba19828bc9c0dcb45570fc0

三、安装crazyflie_ros程序包

1. 安装和编译crazyflie_ros程序包。在终端中输入：

$ mkdir -p ~/ROS/crazyflie_ws/src
$ cd ~/ROS/crazyflie_ws/src
$ catkin_init_workspace
$ git clone https://github.com/whoenig/crazyflie_ros.git
$ cd ~/ROS/crazyflie_ws
$ catkin_make
$ source ~/crazyflie_ws/devel/setup.bash

2. 扫描和检测crazyflie无人机
   打开一个crazyflie无人机。在终端中输入：

$ rosrun crazyflie_tools scan

将会启动对范围内的无人机的扫描，并在终端中返回该无人机的uri号，如

radio://0/80/2M

注意：本次测试时，使用的crazyflie_ros程序包的版本为

• 83d1fcf8b2b4dbcaebce899fc11b1a542f6959b7

四、遥控器控制crazyflie无人机

1. 使用XBox360遥控器
   打开一个终端，输入：

$ roslaunch crazyflie_demo teleop_xbox360.launch uri:=radio://0/80/2M

其中uri:=radio://0/80/2M为无人机uri参数设置，需要根据前面的扫描结果进行相应更改。运行该文件会打开一个rviz可视化窗口，

其中的红色箭头显示了从crazyflie上读取到的实时的IMU数据。由于我手头上目前没有XBox360遥控器，因此无法对无人机进行遥控，但我们可以查看此时ros中消息的传递过程。打开一个终端，输入：

$ rqt_graph

可以看到

控制无人机的关键是/crazyflie/cmd_vel话题。打开一个终端，输入：

$ rostopic pub -r 50 /crazyflie/cmd_vel geometry_msgs/Twist "linear:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 40000.0
angular:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 0.0"

可以看到crazyflie的桨叶开始旋转。

2. 使用Logitech遥控器
   连接遥控器与电脑（USB），电脑将会自动创建一个新的设备文件/dev/input/js0。通常为js0，可以通过命令

$ ls /dev/input

进行查看。然后在终端中运行

$ rosrun joy joy_node _dev:=/dev/input/js0

并在另一个终端中查看ros消息

$ rostopic echo /joy

通过按动遥控器上的按钮和推杆，就可以找到其与无人机飞行轴之间的对应关系。根据该遥控器的对应关系，对xbox360.launch文件和crazyflie_demo/scripts/controller.py文件中的映射进行相应更改，就可以使用该遥控器直接操纵crazyflie了。