mirror of
https://github.com/okalachev/flix.git
synced 2026-03-30 20:13:44 +00:00
Compare commits
11 Commits
5b654e4d8e
...
level-cali
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
|
|
f8f746b0cd | ||
|
|
3dde380bb7 | ||
|
|
377b21429b | ||
|
|
1ac443d6f8 | ||
|
|
964c0f7bc1 | ||
|
|
40bdaacedb | ||
|
|
7d74f3d5cd | ||
|
|
9fd35ba361 | ||
|
|
ca50f75576 | ||
|
|
e47a31f981 | ||
|
|
7ad3022798 |
@@ -138,10 +138,10 @@ You can see a user-contributed [variant of complete circuit diagram](https://mir
|
|||||||
|
|
||||||
|Motor|Position|Direction|Prop type|Motor wires|GPIO|
|
|Motor|Position|Direction|Prop type|Motor wires|GPIO|
|
||||||
|-|-|-|-|-|-|
|
|-|-|-|-|-|-|
|
||||||
|Motor 0|Rear left|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO12 (*TDI*)|
|
|Motor 0|Rear left|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO12 *(TDI)*|
|
||||||
|Motor 1|Rear right|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO13 (*TCK*)|
|
|Motor 1|Rear right|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO13 *(TCK)*|
|
||||||
|Motor 2|Front right|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO14 (*TMS*)|
|
|Motor 2|Front right|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO14 *(TMS)*|
|
||||||
|Motor 3|Front left|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO15 (*TD0*)|
|
|Motor 3|Front left|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO15 *(TD0)*|
|
||||||
|
|
||||||
Clockwise motors have blue & red wires and correspond to propeller type A (marked on the propeller).
|
Clockwise motors have blue & red wires and correspond to propeller type A (marked on the propeller).
|
||||||
Counter-clockwise motors have black & white wires correspond to propeller type B.
|
Counter-clockwise motors have black & white wires correspond to propeller type B.
|
||||||
|
|||||||
@@ -41,10 +41,10 @@ Motors connection table:
|
|||||||
|
|
||||||
|Motor|Position|Direction|Prop type|Motor wires|GPIO|
|
|Motor|Position|Direction|Prop type|Motor wires|GPIO|
|
||||||
|-|-|-|-|-|-|
|
|-|-|-|-|-|-|
|
||||||
|Motor 0|Rear left|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO12 (*TDI*)|
|
|Motor 0|Rear left|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO12 *(TDI)*|
|
||||||
|Motor 1|Rear right|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO13 (*TCK*)|
|
|Motor 1|Rear right|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO13 *(TCK)*|
|
||||||
|Motor 2|Front right|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO14 (*TMS*)|
|
|Motor 2|Front right|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO14 *(TMS)*|
|
||||||
|Motor 3|Front left|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO15 (*TD0*)|
|
|Motor 3|Front left|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO15 *(TD0)*|
|
||||||
|
|
||||||
## Motors tightening
|
## Motors tightening
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -110,7 +110,7 @@ float angle = Vector::angleBetween(a, b); // 1.57 (90 градусов)
|
|||||||
|
|
||||||
#### Скалярное произведение
|
#### Скалярное произведение
|
||||||
|
|
||||||
Скалярное произведение векторов (*dot product*) — это произведение длин двух векторов на косинус угла между ними. В математике оно обозначается знаком `·` или слитным написанием векторов. Интуитивно, результат скалярного произведения показывает, насколько два вектора *сонаправлены*.
|
Скалярное произведение векторов *(dot product)* — это произведение длин двух векторов на косинус угла между ними. В математике оно обозначается знаком `·` или слитным написанием векторов. Интуитивно, результат скалярного произведения показывает, насколько два вектора *сонаправлены*.
|
||||||
|
|
||||||
В Flix используется статический метод `Vector::dot()`:
|
В Flix используется статический метод `Vector::dot()`:
|
||||||
|
|
||||||
@@ -124,7 +124,7 @@ float dotProduct = Vector::dot(a, b); // 32
|
|||||||
|
|
||||||
#### Векторное произведение
|
#### Векторное произведение
|
||||||
|
|
||||||
Векторное произведение (*cross product*) позволяет найти вектор, перпендикулярный двум другим векторам. В математике оно обозначается знаком `×`, а в прошивке используется статический метод `Vector::cross()`:
|
Векторное произведение *(cross product)* позволяет найти вектор, перпендикулярный двум другим векторам. В математике оно обозначается знаком `×`, а в прошивке используется статический метод `Vector::cross()`:
|
||||||
|
|
||||||
```cpp
|
```cpp
|
||||||
Vector a(1, 2, 3);
|
Vector a(1, 2, 3);
|
||||||
@@ -144,9 +144,9 @@ Vector crossProduct = Vector::cross(a, b); // -3, 6, -3
|
|||||||
|
|
||||||
В прошивке углы Эйлера сохраняются в обычный объект `Vector` (хоть и, строго говоря, не являются вектором):
|
В прошивке углы Эйлера сохраняются в обычный объект `Vector` (хоть и, строго говоря, не являются вектором):
|
||||||
|
|
||||||
* Угол по крену (*roll*) — `vector.x`.
|
* Угол по крену *(roll)* — `vector.x`.
|
||||||
* Угол по тангажу (*pitch*) — `vector.y`.
|
* Угол по тангажу *(pitch)* — `vector.y`.
|
||||||
* Угол по рысканию (*yaw*) — `vector.z`.
|
* Угол по рысканию *(yaw)* — `vector.z`.
|
||||||
|
|
||||||
Особенности углов Эйлера:
|
Особенности углов Эйлера:
|
||||||
|
|
||||||
@@ -162,8 +162,8 @@ Vector crossProduct = Vector::cross(a, b); // -3, 6, -3
|
|||||||
|
|
||||||
Помимо углов Эйлера, любую ориентацию в трехмерном пространстве можно представить в виде вращения вокруг некоторой оси на некоторый угол. В геометрии это доказывается, как **теорема вращения Эйлера**. В таком представлении ориентация задается двумя величинами:
|
Помимо углов Эйлера, любую ориентацию в трехмерном пространстве можно представить в виде вращения вокруг некоторой оси на некоторый угол. В геометрии это доказывается, как **теорема вращения Эйлера**. В таком представлении ориентация задается двумя величинами:
|
||||||
|
|
||||||
* **Ось вращения** (*axis*) — единичный вектор, определяющий ось вращения.
|
* **Ось вращения** *(axis)* — единичный вектор, определяющий ось вращения.
|
||||||
* **Угол поворота** (*angle* или *θ*) — угол, на который нужно повернуть объект вокруг этой оси.
|
* **Угол поворота** *(angle* или *θ)* — угол, на который нужно повернуть объект вокруг этой оси.
|
||||||
|
|
||||||
В Flix ось вращения задается объектом `Vector`, а угол поворота — числом типа `float` в радианах:
|
В Flix ось вращения задается объектом `Vector`, а угол поворота — числом типа `float` в радианах:
|
||||||
|
|
||||||
@@ -177,7 +177,7 @@ float angle = radians(45);
|
|||||||
|
|
||||||
### Вектор вращения
|
### Вектор вращения
|
||||||
|
|
||||||
Если умножить вектор *axis* на угол поворота *θ*, то получится **вектор вращения** (*rotation vector*). Этот вектор играет важную роль в алгоритмах управления ориентацией летательного аппарата.
|
Если умножить вектор *axis* на угол поворота *θ*, то получится **вектор вращения** *(rotation vector)*. Этот вектор играет важную роль в алгоритмах управления ориентацией летательного аппарата.
|
||||||
|
|
||||||
Вектор вращения обладает замечательным свойством: если угловые скорости объекта (в собственной системе координат) в каждый момент времени совпадают с компонентами этого вектора, то за единичное время объект придет к заданной этим вектором ориентации. Это свойство позволяет использовать вектор вращения для управления ориентацией объекта посредством управления угловыми скоростями.
|
Вектор вращения обладает замечательным свойством: если угловые скорости объекта (в собственной системе координат) в каждый момент времени совпадают с компонентами этого вектора, то за единичное время объект придет к заданной этим вектором ориентации. Это свойство позволяет использовать вектор вращения для управления ориентацией объекта посредством управления угловыми скоростями.
|
||||||
|
|
||||||
@@ -198,7 +198,7 @@ Vector rotation = radians(45) * Vector(1, 2, 3);
|
|||||||
<a href="https://github.com/okalachev/flix/blob/master/flix/quaternion.h"><code>quaternion.h</code></a>.<br>
|
<a href="https://github.com/okalachev/flix/blob/master/flix/quaternion.h"><code>quaternion.h</code></a>.<br>
|
||||||
</div>
|
</div>
|
||||||
|
|
||||||
Вектор вращения удобен, но еще удобнее использовать **кватернион**. В Flix кватернионы задаются объектами `Quaternion` из библиотеки `quaternion.h`. Кватернион состоит из четырех значений: *w*, *x*, *y*, *z* и рассчитывается из вектора оси вращения (*axis*) и угла поворота (*θ*) по формуле:
|
Вектор вращения удобен, но еще удобнее использовать **кватернион**. В Flix кватернионы задаются объектами `Quaternion` из библиотеки `quaternion.h`. Кватернион состоит из четырех значений: *w*, *x*, *y*, *z* и рассчитывается из вектора оси вращения *(axis)* и угла поворота *(θ)* по формуле:
|
||||||
|
|
||||||
\\[ q = \left( \begin{array}{c} w \\\\ x \\\\ y \\\\ z \end{array} \right) = \left( \begin{array}{c} \cos\left(\frac{\theta}{2}\right) \\\\ axis\_x \cdot \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) \\\\ axis\_y \cdot \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) \\\\ axis\_z \cdot \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) \end{array} \right) \\]
|
\\[ q = \left( \begin{array}{c} w \\\\ x \\\\ y \\\\ z \end{array} \right) = \left( \begin{array}{c} \cos\left(\frac{\theta}{2}\right) \\\\ axis\_x \cdot \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) \\\\ axis\_y \cdot \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) \\\\ axis\_z \cdot \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) \end{array} \right) \\]
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -177,7 +177,7 @@ imu.setDLPF(imu.DLPF_MAX);
|
|||||||
|
|
||||||
## Калибровка гироскопа
|
## Калибровка гироскопа
|
||||||
|
|
||||||
Как и любое измерительное устройство, гироскоп вносит искажения в измерения. Наиболее простая модель этих искажений делит их на статические смещения (*bias*) и случайный шум (*noise*):
|
Как и любое измерительное устройство, гироскоп вносит искажения в измерения. Наиболее простая модель этих искажений делит их на статические смещения *(bias)* и случайный шум *(noise)*:
|
||||||
|
|
||||||
\\[ gyro_{xyz}=rates_{xyz}+bias_{xyz}+noise \\]
|
\\[ gyro_{xyz}=rates_{xyz}+bias_{xyz}+noise \\]
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
BIN
docs/img/user/arkymatsekh/1.jpg
Normal file
BIN
docs/img/user/arkymatsekh/1.jpg
Normal file
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 62 KiB |
BIN
docs/img/user/arkymatsekh/2.jpg
Normal file
BIN
docs/img/user/arkymatsekh/2.jpg
Normal file
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 48 KiB |
BIN
docs/img/user/arkymatsekh/3.jpg
Normal file
BIN
docs/img/user/arkymatsekh/3.jpg
Normal file
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 50 KiB |
BIN
docs/img/user/arkymatsekh/video.jpg
Normal file
BIN
docs/img/user/arkymatsekh/video.jpg
Normal file
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 17 KiB |
@@ -13,10 +13,10 @@ Do the following:
|
|||||||
Do the following:
|
Do the following:
|
||||||
|
|
||||||
* **Check the battery voltage**. Use a multimeter to measure the battery voltage. It should be in range of 3.7-4.2 V.
|
* **Check the battery voltage**. Use a multimeter to measure the battery voltage. It should be in range of 3.7-4.2 V.
|
||||||
* **Check if there are some startup errors**. Connect the ESP32 to the computer and check the Serial Monitor output. Use the Reset button to make sure you see the whole ESP32 output.
|
* **Check if there are some startup errors**. Connect the ESP32 to the computer and check the Serial Monitor output. Use the Reset button to make sure you see the whole ESP32 startup output.
|
||||||
* **Check the baudrate is correct**. If you see garbage characters in the Serial Monitor, make sure the baudrate is set to 115200.
|
* **Check the baudrate is correct**. If you see garbage characters in the Serial Monitor, make sure the baudrate is set to 115200.
|
||||||
* **Make sure correct IMU model is chosen**. If using ICM-20948/MPU-6050 board, change `MPU9250` to `ICM20948`/`MPU6050` in the `imu.ino` file.
|
* **Make sure correct IMU model is chosen**. If using ICM-20948/MPU-6050 board, change `MPU9250` to `ICM20948`/`MPU6050` in the `imu.ino` file.
|
||||||
* **Check if the CLI is working**. Perform `help` command in Serial Monitor. You should see the list of available commands. You can also access the CLI using QGroundControl (*Vehicle Setup* ⇒ *Analyze Tools* ⇒ *MAVLink Console*).
|
* **Check if the console is working**. Perform `help` command in Serial Monitor. You should see the list of available commands. You can also access the console using QGroundControl *(Vehicle Setup* ⇒ *Analyze Tools* ⇒ *MAVLink Console)*.
|
||||||
* **Configure QGroundControl correctly before connecting to the drone** if you use it to control the drone. Go to the settings and enable *Virtual Joystick*. *Auto-Center Throttle* setting **should be disabled**.
|
* **Configure QGroundControl correctly before connecting to the drone** if you use it to control the drone. Go to the settings and enable *Virtual Joystick*. *Auto-Center Throttle* setting **should be disabled**.
|
||||||
* **If QGroundControl doesn't connect**, you might need to disable the firewall and/or VPN on your computer.
|
* **If QGroundControl doesn't connect**, you might need to disable the firewall and/or VPN on your computer.
|
||||||
* **Check the IMU is working**. Perform `imu` command and check its output:
|
* **Check the IMU is working**. Perform `imu` command and check its output:
|
||||||
|
|||||||
@@ -134,6 +134,20 @@ Before flight you need to calibrate the accelerometer:
|
|||||||
1. Access the console using QGroundControl (recommended) or Serial Monitor.
|
1. Access the console using QGroundControl (recommended) or Serial Monitor.
|
||||||
2. Type `ca` command there and follow the instructions.
|
2. Type `ca` command there and follow the instructions.
|
||||||
|
|
||||||
|
### Setup motors
|
||||||
|
|
||||||
|
If using non-default motor pins, set the pin numbers using the parameters: `MOTOR_PIN_FL`, `MOTOR_PIN_FR`, `MOTOR_PIN_RL`, `MOTOR_PIN_RR` (front-left, front-right, rear-left, rear-right respectively).
|
||||||
|
|
||||||
|
If using brushless motors and ESCs:
|
||||||
|
|
||||||
|
1. Set the appropriate PWM using the parameters: `MOT_PWM_STOP`, `MOT_PWM_MIN`, and `MOT_PWM_MAX` (1000, 1000, and 2000 is typical).
|
||||||
|
2. Decrease the PWM frequency using the `MOT_PWM_FREQ` parameter (400 is typical).
|
||||||
|
|
||||||
|
Reboot the drone to apply the changes.
|
||||||
|
|
||||||
|
> [!CAUTION]
|
||||||
|
> **Remove the props when configuring the motors!** If improperly configured, you may not be able to stop them.
|
||||||
|
|
||||||
### Check everything works
|
### Check everything works
|
||||||
|
|
||||||
1. Check the IMU is working: perform `imu` command and check its output:
|
1. Check the IMU is working: perform `imu` command and check its output:
|
||||||
@@ -250,8 +264,8 @@ You can configure the Wi-Fi using parameters and console commands.
|
|||||||
The Wi-Fi mode is chosen using `WIFI_MODE` parameter in QGroundControl or in the console:
|
The Wi-Fi mode is chosen using `WIFI_MODE` parameter in QGroundControl or in the console:
|
||||||
|
|
||||||
* `0` — Wi-Fi is disabled.
|
* `0` — Wi-Fi is disabled.
|
||||||
* `1` — Access Point mode (*AP*) — the drone creates a Wi-Fi network.
|
* `1` — Access Point mode *(AP)* — the drone creates a Wi-Fi network.
|
||||||
* `2` — Client mode (*STA*) — the drone connects to an existing Wi-Fi network.
|
* `2` — Client mode *(STA)* — the drone connects to an existing Wi-Fi network.
|
||||||
* `3` — *ESP-NOW (not implemented yet)*.
|
* `3` — *ESP-NOW (not implemented yet)*.
|
||||||
|
|
||||||
> [!WARNING]
|
> [!WARNING]
|
||||||
|
|||||||
11
docs/user.md
11
docs/user.md
@@ -4,6 +4,17 @@ This page contains user-built drones based on the Flix project. Publish your pro
|
|||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
Author: **Arkadiy "Arky" Matsekh**, Foucault Dynamics, Gold Coast, Australia.<br>
|
||||||
|
The drone was built for the University of Queensland industry-led Master's capstone project.
|
||||||
|
|
||||||
|
**Flight video:**
|
||||||
|
|
||||||
|
<a href="https://drive.google.com/file/d/1NNYSVXBY-w0JjCo07D8-PgnVq3ca9plj/view?usp=sharing"><img height=300 src="img/user/arkymatsekh/video.jpg"></a>
|
||||||
|
|
||||||
|
<img src="img/user/arkymatsekh/1.jpg" height=150> <img src="img/user/arkymatsekh/2.jpg" height=150> <img src="img/user/arkymatsekh/3.jpg" height=150>
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||
Author: [goldarte](https://t.me/goldarte).<br>
|
Author: [goldarte](https://t.me/goldarte).<br>
|
||||||
|
|
||||||
<img src="img/user/goldarte/1.jpg" height=150> <img src="img/user/goldarte/2.jpg" height=150>
|
<img src="img/user/goldarte/1.jpg" height=150> <img src="img/user/goldarte/2.jpg" height=150>
|
||||||
|
|||||||
@@ -6,6 +6,7 @@
|
|||||||
#include "pid.h"
|
#include "pid.h"
|
||||||
#include "vector.h"
|
#include "vector.h"
|
||||||
#include "util.h"
|
#include "util.h"
|
||||||
|
#include "lpf.h"
|
||||||
|
|
||||||
extern const int MOTOR_REAR_LEFT, MOTOR_REAR_RIGHT, MOTOR_FRONT_RIGHT, MOTOR_FRONT_LEFT;
|
extern const int MOTOR_REAR_LEFT, MOTOR_REAR_RIGHT, MOTOR_FRONT_RIGHT, MOTOR_FRONT_LEFT;
|
||||||
extern const int RAW, ACRO, STAB, AUTO;
|
extern const int RAW, ACRO, STAB, AUTO;
|
||||||
@@ -14,6 +15,7 @@ extern uint16_t channels[16];
|
|||||||
extern float controlTime;
|
extern float controlTime;
|
||||||
extern int mode;
|
extern int mode;
|
||||||
extern bool armed;
|
extern bool armed;
|
||||||
|
extern LowPassFilter<Vector> gyroBiasFilter;
|
||||||
|
|
||||||
const char* motd =
|
const char* motd =
|
||||||
"\nWelcome to\n"
|
"\nWelcome to\n"
|
||||||
@@ -44,6 +46,7 @@ const char* motd =
|
|||||||
"log [dump] - print log header [and data]\n"
|
"log [dump] - print log header [and data]\n"
|
||||||
"cr - calibrate RC\n"
|
"cr - calibrate RC\n"
|
||||||
"ca - calibrate accel\n"
|
"ca - calibrate accel\n"
|
||||||
|
"cl - calibrate level\n"
|
||||||
"mfr, mfl, mrr, mrl - test motor (remove props)\n"
|
"mfr, mfl, mrr, mrl - test motor (remove props)\n"
|
||||||
"sys - show system info\n"
|
"sys - show system info\n"
|
||||||
"reset - reset drone's state\n"
|
"reset - reset drone's state\n"
|
||||||
@@ -92,7 +95,7 @@ void doCommand(String str, bool echo = false) {
|
|||||||
} else if (command == "p") {
|
} else if (command == "p") {
|
||||||
bool success = setParameter(arg0.c_str(), arg1.toFloat());
|
bool success = setParameter(arg0.c_str(), arg1.toFloat());
|
||||||
if (success) {
|
if (success) {
|
||||||
print("%s = %g\n", arg0.c_str(), arg1.toFloat());
|
print("%s = %g\n", arg0.c_str(), getParameter(arg0.c_str()));
|
||||||
} else {
|
} else {
|
||||||
print("Parameter not found: %s\n", arg0.c_str());
|
print("Parameter not found: %s\n", arg0.c_str());
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@@ -149,6 +152,8 @@ void doCommand(String str, bool echo = false) {
|
|||||||
calibrateRC();
|
calibrateRC();
|
||||||
} else if (command == "ca") {
|
} else if (command == "ca") {
|
||||||
calibrateAccel();
|
calibrateAccel();
|
||||||
|
} else if (command == "cl") {
|
||||||
|
calibrateLevel();
|
||||||
} else if (command == "mfr") {
|
} else if (command == "mfr") {
|
||||||
testMotor(MOTOR_FRONT_RIGHT);
|
testMotor(MOTOR_FRONT_RIGHT);
|
||||||
} else if (command == "mfl") {
|
} else if (command == "mfl") {
|
||||||
@@ -178,6 +183,7 @@ void doCommand(String str, bool echo = false) {
|
|||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
} else if (command == "reset") {
|
} else if (command == "reset") {
|
||||||
attitude = Quaternion();
|
attitude = Quaternion();
|
||||||
|
gyroBiasFilter.reset();
|
||||||
} else if (command == "reboot") {
|
} else if (command == "reboot") {
|
||||||
ESP.restart();
|
ESP.restart();
|
||||||
} else {
|
} else {
|
||||||
|
|||||||
@@ -52,6 +52,7 @@ PID pitchPID(PITCH_P, PITCH_I, PITCH_D);
|
|||||||
PID yawPID(YAW_P, 0, 0);
|
PID yawPID(YAW_P, 0, 0);
|
||||||
Vector maxRate(ROLLRATE_MAX, PITCHRATE_MAX, YAWRATE_MAX);
|
Vector maxRate(ROLLRATE_MAX, PITCHRATE_MAX, YAWRATE_MAX);
|
||||||
float tiltMax = TILT_MAX;
|
float tiltMax = TILT_MAX;
|
||||||
|
int flightModes[] = {STAB, STAB, STAB}; // map for rc mode switch
|
||||||
|
|
||||||
extern const int MOTOR_REAR_LEFT, MOTOR_REAR_RIGHT, MOTOR_FRONT_RIGHT, MOTOR_FRONT_LEFT;
|
extern const int MOTOR_REAR_LEFT, MOTOR_REAR_RIGHT, MOTOR_FRONT_RIGHT, MOTOR_FRONT_LEFT;
|
||||||
extern float controlRoll, controlPitch, controlThrottle, controlYaw, controlMode;
|
extern float controlRoll, controlPitch, controlThrottle, controlYaw, controlMode;
|
||||||
@@ -65,9 +66,9 @@ void control() {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void interpretControls() {
|
void interpretControls() {
|
||||||
if (controlMode < 0.25) mode = STAB;
|
if (controlMode < 0.25) mode = flightModes[0];
|
||||||
if (controlMode < 0.75) mode = STAB;
|
else if (controlMode < 0.75) mode = flightModes[1];
|
||||||
if (controlMode > 0.75) mode = STAB;
|
else if (controlMode > 0.75) mode = flightModes[2];
|
||||||
|
|
||||||
if (mode == AUTO) return; // pilot is not effective in AUTO mode
|
if (mode == AUTO) return; // pilot is not effective in AUTO mode
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -7,7 +7,6 @@
|
|||||||
#include "quaternion.h"
|
#include "quaternion.h"
|
||||||
#include "util.h"
|
#include "util.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
extern float t, dt;
|
extern float t, dt;
|
||||||
extern float controlRoll, controlPitch, controlYaw, controlThrottle, controlMode;
|
extern float controlRoll, controlPitch, controlYaw, controlThrottle, controlMode;
|
||||||
extern Vector gyro, acc;
|
extern Vector gyro, acc;
|
||||||
|
|||||||
12
flix/imu.ino
12
flix/imu.ino
@@ -19,6 +19,8 @@ Vector acc; // accelerometer output, m/s/s
|
|||||||
Vector accBias;
|
Vector accBias;
|
||||||
Vector accScale(1, 1, 1);
|
Vector accScale(1, 1, 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
LowPassFilter<Vector> gyroBiasFilter(0.001);
|
||||||
|
|
||||||
void setupIMU() {
|
void setupIMU() {
|
||||||
print("Setup IMU\n");
|
print("Setup IMU\n");
|
||||||
imu.begin();
|
imu.begin();
|
||||||
@@ -50,8 +52,6 @@ void readIMU() {
|
|||||||
void calibrateGyroOnce() {
|
void calibrateGyroOnce() {
|
||||||
static Delay landedDelay(2);
|
static Delay landedDelay(2);
|
||||||
if (!landedDelay.update(landed)) return; // calibrate only if definitely stationary
|
if (!landedDelay.update(landed)) return; // calibrate only if definitely stationary
|
||||||
|
|
||||||
static LowPassFilter<Vector> gyroBiasFilter(0.001);
|
|
||||||
gyroBias = gyroBiasFilter.update(gyro);
|
gyroBias = gyroBiasFilter.update(gyro);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@@ -110,6 +110,14 @@ void calibrateAccelOnce() {
|
|||||||
accBias = (accMax + accMin) / 2;
|
accBias = (accMax + accMin) / 2;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void calibrateLevel() {
|
||||||
|
print("Place perfectly level [1 sec]\n");
|
||||||
|
pause(1);
|
||||||
|
Quaternion correction = Quaternion::fromBetweenVectors(Quaternion::rotateVector(Vector(0, 0, 1), attitude), Vector(0, 0, 1));
|
||||||
|
imuRotation = Quaternion::rotate(correction, Quaternion::fromEuler(imuRotation)).toEuler();
|
||||||
|
print("✓ Done: %.3f %.3f %.3f\n", degrees(imuRotation.x), degrees(imuRotation.y), degrees(imuRotation.z));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void printIMUCalibration() {
|
void printIMUCalibration() {
|
||||||
print("gyro bias: %f %f %f\n", gyroBias.x, gyroBias.y, gyroBias.z);
|
print("gyro bias: %f %f %f\n", gyroBias.x, gyroBias.y, gyroBias.z);
|
||||||
print("accel bias: %f %f %f\n", accBias.x, accBias.y, accBias.z);
|
print("accel bias: %f %f %f\n", accBias.x, accBias.y, accBias.z);
|
||||||
|
|||||||
14
flix/lpf.h
14
flix/lpf.h
@@ -14,15 +14,6 @@ public:
|
|||||||
LowPassFilter(float alpha): alpha(alpha) {};
|
LowPassFilter(float alpha): alpha(alpha) {};
|
||||||
|
|
||||||
T update(const T input) {
|
T update(const T input) {
|
||||||
if (alpha == 1) { // filter disabled
|
|
||||||
return input;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (!initialized) {
|
|
||||||
output = input;
|
|
||||||
initialized = true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return output += alpha * (input - output);
|
return output += alpha * (input - output);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@@ -31,9 +22,6 @@ public:
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void reset() {
|
void reset() {
|
||||||
initialized = false;
|
output = T(); // set to zero
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
private:
|
|
||||||
bool initialized = false;
|
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|||||||
@@ -142,7 +142,7 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
|
|||||||
// send ack
|
// send ack
|
||||||
mavlink_message_t msg;
|
mavlink_message_t msg;
|
||||||
mavlink_msg_param_value_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
|
mavlink_msg_param_value_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
|
||||||
m.param_id, m.param_value, MAV_PARAM_TYPE_REAL32, parametersCount(), 0); // index is unknown
|
m.param_id, getParameter(name), MAV_PARAM_TYPE_REAL32, parametersCount(), 0); // index is unknown
|
||||||
sendMessage(&msg);
|
sendMessage(&msg);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,24 +1,19 @@
|
|||||||
// Copyright (c) 2023 Oleg Kalachev <okalachev@gmail.com>
|
// Copyright (c) 2023 Oleg Kalachev <okalachev@gmail.com>
|
||||||
// Repository: https://github.com/okalachev/flix
|
// Repository: https://github.com/okalachev/flix
|
||||||
|
|
||||||
// Motors output control using MOSFETs
|
// PWM control for motors
|
||||||
// In case of using ESCs, change PWM_STOP, PWM_MIN and PWM_MAX to appropriate values in μs, decrease PWM_FREQUENCY (to 400)
|
|
||||||
|
|
||||||
#include "util.h"
|
#include "util.h"
|
||||||
|
|
||||||
#define MOTOR_0_PIN 12 // rear left
|
|
||||||
#define MOTOR_1_PIN 13 // rear right
|
|
||||||
#define MOTOR_2_PIN 14 // front right
|
|
||||||
#define MOTOR_3_PIN 15 // front left
|
|
||||||
|
|
||||||
#define PWM_FREQUENCY 78000
|
|
||||||
#define PWM_RESOLUTION 10
|
|
||||||
#define PWM_STOP 0
|
|
||||||
#define PWM_MIN 0
|
|
||||||
#define PWM_MAX 1000000 / PWM_FREQUENCY
|
|
||||||
|
|
||||||
float motors[4]; // normalized motor thrusts in range [0..1]
|
float motors[4]; // normalized motor thrusts in range [0..1]
|
||||||
|
|
||||||
|
int motorPins[4] = {12, 13, 14, 15}; // default pin numbers
|
||||||
|
int pwmFrequency = 78000;
|
||||||
|
int pwmResolution = 10;
|
||||||
|
int pwmStop = 0;
|
||||||
|
int pwmMin = 0;
|
||||||
|
int pwmMax = -1; // -1 means duty cycle mode
|
||||||
|
|
||||||
const int MOTOR_REAR_LEFT = 0;
|
const int MOTOR_REAR_LEFT = 0;
|
||||||
const int MOTOR_REAR_RIGHT = 1;
|
const int MOTOR_REAR_RIGHT = 1;
|
||||||
const int MOTOR_FRONT_RIGHT = 2;
|
const int MOTOR_FRONT_RIGHT = 2;
|
||||||
@@ -26,30 +21,30 @@ const int MOTOR_FRONT_LEFT = 3;
|
|||||||
|
|
||||||
void setupMotors() {
|
void setupMotors() {
|
||||||
print("Setup Motors\n");
|
print("Setup Motors\n");
|
||||||
|
|
||||||
// configure pins
|
// configure pins
|
||||||
ledcAttach(MOTOR_0_PIN, PWM_FREQUENCY, PWM_RESOLUTION);
|
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||||
ledcAttach(MOTOR_1_PIN, PWM_FREQUENCY, PWM_RESOLUTION);
|
ledcAttach(motorPins[i], pwmFrequency, pwmResolution);
|
||||||
ledcAttach(MOTOR_2_PIN, PWM_FREQUENCY, PWM_RESOLUTION);
|
}
|
||||||
ledcAttach(MOTOR_3_PIN, PWM_FREQUENCY, PWM_RESOLUTION);
|
|
||||||
|
|
||||||
sendMotors();
|
sendMotors();
|
||||||
print("Motors initialized\n");
|
print("Motors initialized\n");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
int getDutyCycle(float value) {
|
void sendMotors() {
|
||||||
value = constrain(value, 0, 1);
|
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||||
float pwm = mapf(value, 0, 1, PWM_MIN, PWM_MAX);
|
ledcWrite(motorPins[i], getDutyCycle(motors[i]));
|
||||||
if (value == 0) pwm = PWM_STOP;
|
}
|
||||||
float duty = mapf(pwm, 0, 1000000 / PWM_FREQUENCY, 0, (1 << PWM_RESOLUTION) - 1);
|
|
||||||
return round(duty);
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void sendMotors() {
|
int getDutyCycle(float value) {
|
||||||
ledcWrite(MOTOR_0_PIN, getDutyCycle(motors[0]));
|
value = constrain(value, 0, 1);
|
||||||
ledcWrite(MOTOR_1_PIN, getDutyCycle(motors[1]));
|
if (pwmMax >= 0) { // pwm mode
|
||||||
ledcWrite(MOTOR_2_PIN, getDutyCycle(motors[2]));
|
float pwm = mapf(value, 0, 1, pwmMin, pwmMax);
|
||||||
ledcWrite(MOTOR_3_PIN, getDutyCycle(motors[3]));
|
if (value == 0) pwm = pwmStop;
|
||||||
|
float duty = mapf(pwm, 0, 1000000 / pwmFrequency, 0, (1 << pwmResolution) - 1);
|
||||||
|
return round(duty);
|
||||||
|
} else { // duty cycle mode
|
||||||
|
return round(value * ((1 << pwmResolution) - 1));
|
||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
bool motorsActive() {
|
bool motorsActive() {
|
||||||
|
|||||||
@@ -49,6 +49,9 @@ Parameter parameters[] = {
|
|||||||
{"CTL_R_RATE_MAX", &maxRate.x},
|
{"CTL_R_RATE_MAX", &maxRate.x},
|
||||||
{"CTL_Y_RATE_MAX", &maxRate.z},
|
{"CTL_Y_RATE_MAX", &maxRate.z},
|
||||||
{"CTL_TILT_MAX", &tiltMax},
|
{"CTL_TILT_MAX", &tiltMax},
|
||||||
|
{"CTL_FLT_MODE_0", &flightModes[0]},
|
||||||
|
{"CTL_FLT_MODE_1", &flightModes[1]},
|
||||||
|
{"CTL_FLT_MODE_2", &flightModes[2]},
|
||||||
// imu
|
// imu
|
||||||
{"IMU_ROT_ROLL", &imuRotation.x},
|
{"IMU_ROT_ROLL", &imuRotation.x},
|
||||||
{"IMU_ROT_PITCH", &imuRotation.y},
|
{"IMU_ROT_PITCH", &imuRotation.y},
|
||||||
@@ -59,9 +62,20 @@ Parameter parameters[] = {
|
|||||||
{"IMU_ACC_SCALE_X", &accScale.x},
|
{"IMU_ACC_SCALE_X", &accScale.x},
|
||||||
{"IMU_ACC_SCALE_Y", &accScale.y},
|
{"IMU_ACC_SCALE_Y", &accScale.y},
|
||||||
{"IMU_ACC_SCALE_Z", &accScale.z},
|
{"IMU_ACC_SCALE_Z", &accScale.z},
|
||||||
|
{"IMU_GYRO_BIAS_A", &gyroBiasFilter.alpha},
|
||||||
// estimate
|
// estimate
|
||||||
{"EST_ACC_WEIGHT", &accWeight},
|
{"EST_ACC_WEIGHT", &accWeight},
|
||||||
{"EST_RATES_LPF_A", &ratesFilter.alpha},
|
{"EST_RATES_LPF_A", &ratesFilter.alpha},
|
||||||
|
// motors
|
||||||
|
{"MOT_PIN_FL", &motorPins[MOTOR_FRONT_LEFT]},
|
||||||
|
{"MOT_PIN_FR", &motorPins[MOTOR_FRONT_RIGHT]},
|
||||||
|
{"MOT_PIN_RL", &motorPins[MOTOR_REAR_LEFT]},
|
||||||
|
{"MOT_PIN_RR", &motorPins[MOTOR_REAR_RIGHT]},
|
||||||
|
{"MOT_PWM_FREQ", &pwmFrequency},
|
||||||
|
{"MOT_PWM_RES", &pwmResolution},
|
||||||
|
{"MOT_PWM_STOP", &pwmStop},
|
||||||
|
{"MOT_PWM_MIN", &pwmMin},
|
||||||
|
{"MOT_PWM_MAX", &pwmMax},
|
||||||
// rc
|
// rc
|
||||||
{"RC_ZERO_0", &channelZero[0]},
|
{"RC_ZERO_0", &channelZero[0]},
|
||||||
{"RC_ZERO_1", &channelZero[1]},
|
{"RC_ZERO_1", &channelZero[1]},
|
||||||
|
|||||||
@@ -9,6 +9,7 @@
|
|||||||
#include "quaternion.h"
|
#include "quaternion.h"
|
||||||
#include "Arduino.h"
|
#include "Arduino.h"
|
||||||
#include "wifi.h"
|
#include "wifi.h"
|
||||||
|
#include "lpf.h"
|
||||||
|
|
||||||
extern float t, dt;
|
extern float t, dt;
|
||||||
extern float controlRoll, controlPitch, controlYaw, controlThrottle, controlMode;
|
extern float controlRoll, controlPitch, controlYaw, controlThrottle, controlMode;
|
||||||
@@ -19,6 +20,7 @@ extern float motors[4];
|
|||||||
|
|
||||||
Vector gyro, acc, imuRotation;
|
Vector gyro, acc, imuRotation;
|
||||||
Vector accBias, gyroBias, accScale(1, 1, 1);
|
Vector accBias, gyroBias, accScale(1, 1, 1);
|
||||||
|
LowPassFilter<Vector> gyroBiasFilter(0);
|
||||||
|
|
||||||
// declarations
|
// declarations
|
||||||
void step();
|
void step();
|
||||||
@@ -32,6 +34,7 @@ void controlRates();
|
|||||||
void controlTorque();
|
void controlTorque();
|
||||||
const char* getModeName();
|
const char* getModeName();
|
||||||
void sendMotors();
|
void sendMotors();
|
||||||
|
int getDutyCycle(float value);
|
||||||
bool motorsActive();
|
bool motorsActive();
|
||||||
void testMotor(int n);
|
void testMotor(int n);
|
||||||
void print(const char* format, ...);
|
void print(const char* format, ...);
|
||||||
@@ -68,6 +71,7 @@ void resetParameters();
|
|||||||
void setLED(bool on) {};
|
void setLED(bool on) {};
|
||||||
void calibrateGyro() { print("Skip gyro calibrating\n"); };
|
void calibrateGyro() { print("Skip gyro calibrating\n"); };
|
||||||
void calibrateAccel() { print("Skip accel calibrating\n"); };
|
void calibrateAccel() { print("Skip accel calibrating\n"); };
|
||||||
|
void calibrateLevel() { print("Skip level calibrating\n"); };
|
||||||
void printIMUCalibration() { print("cal: N/A\n"); };
|
void printIMUCalibration() { print("cal: N/A\n"); };
|
||||||
void printIMUInfo() {};
|
void printIMUInfo() {};
|
||||||
void printWiFiInfo() {};
|
void printWiFiInfo() {};
|
||||||
|
|||||||
@@ -11,9 +11,10 @@
|
|||||||
#include <sys/poll.h>
|
#include <sys/poll.h>
|
||||||
#include <gazebo/gazebo.hh>
|
#include <gazebo/gazebo.hh>
|
||||||
|
|
||||||
#define WIFI_UDP_PORT 14580
|
int wifiMode = 1; // mock
|
||||||
#define WIFI_UDP_REMOTE_PORT 14550
|
int udpLocalPort = 14580;
|
||||||
#define WIFI_UDP_REMOTE_ADDR "255.255.255.255"
|
int udpRemotePort = 14550;
|
||||||
|
const char *udpRemoteIP = "255.255.255.255";
|
||||||
|
|
||||||
int wifiSocket;
|
int wifiSocket;
|
||||||
|
|
||||||
@@ -22,22 +23,22 @@ void setupWiFi() {
|
|||||||
sockaddr_in addr; // local address
|
sockaddr_in addr; // local address
|
||||||
addr.sin_family = AF_INET;
|
addr.sin_family = AF_INET;
|
||||||
addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
|
addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
|
||||||
addr.sin_port = htons(WIFI_UDP_PORT);
|
addr.sin_port = htons(udpLocalPort);
|
||||||
if (bind(wifiSocket, (sockaddr *)&addr, sizeof(addr))) {
|
if (bind(wifiSocket, (sockaddr *)&addr, sizeof(addr))) {
|
||||||
gzerr << "Failed to bind WiFi UDP socket on port " << WIFI_UDP_PORT << std::endl;
|
gzerr << "Failed to bind WiFi UDP socket on port " << udpLocalPort << std::endl;
|
||||||
return;
|
return;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
int broadcast = 1;
|
int broadcast = 1;
|
||||||
setsockopt(wifiSocket, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &broadcast, sizeof(broadcast)); // enable broadcast
|
setsockopt(wifiSocket, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &broadcast, sizeof(broadcast)); // enable broadcast
|
||||||
gzmsg << "WiFi UDP socket initialized on port " << WIFI_UDP_PORT << " (remote port " << WIFI_UDP_REMOTE_PORT << ")" << std::endl;
|
gzmsg << "WiFi UDP socket initialized on port " << udpLocalPort << " (remote port " << udpRemotePort << ")" << std::endl;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void sendWiFi(const uint8_t *buf, int len) {
|
void sendWiFi(const uint8_t *buf, int len) {
|
||||||
if (wifiSocket == 0) setupWiFi();
|
if (wifiSocket == 0) setupWiFi();
|
||||||
sockaddr_in addr; // remote address
|
sockaddr_in addr; // remote address
|
||||||
addr.sin_family = AF_INET;
|
addr.sin_family = AF_INET;
|
||||||
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(WIFI_UDP_REMOTE_ADDR);
|
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(udpRemoteIP);
|
||||||
addr.sin_port = htons(WIFI_UDP_REMOTE_PORT);
|
addr.sin_port = htons(udpRemotePort);
|
||||||
sendto(wifiSocket, buf, len, 0, (sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
|
sendto(wifiSocket, buf, len, 0, (sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -13,7 +13,7 @@ lines = []
|
|||||||
|
|
||||||
print('Downloading log...')
|
print('Downloading log...')
|
||||||
count = 0
|
count = 0
|
||||||
dev.write('log\n'.encode())
|
dev.write('log dump\n'.encode())
|
||||||
while True:
|
while True:
|
||||||
line = dev.readline()
|
line = dev.readline()
|
||||||
if not line:
|
if not line:
|
||||||
|
|||||||
@@ -92,17 +92,17 @@ Full list of events:
|
|||||||
|-----|-----------|----------------|
|
|-----|-----------|----------------|
|
||||||
|`connected`|Connected to the drone||
|
|`connected`|Connected to the drone||
|
||||||
|`disconnected`|Connection is lost||
|
|`disconnected`|Connection is lost||
|
||||||
|`armed`|Armed state update|Armed state (*bool*)|
|
|`armed`|Armed state update|Armed state *(bool)*|
|
||||||
|`mode`|Flight mode update|Flight mode (*str*)|
|
|`mode`|Flight mode update|Flight mode *(str)*|
|
||||||
|`landed`|Landed state update|Landed state (*bool*)|
|
|`landed`|Landed state update|Landed state *(bool)*|
|
||||||
|`print`|The drone prints text to the console|Text|
|
|`print`|The drone prints text to the console|Text|
|
||||||
|`attitude`|Attitude update|Attitude quaternion (*list*)|
|
|`attitude`|Attitude update|Attitude quaternion *(list)*|
|
||||||
|`attitude_euler`|Attitude update|Euler angles (*list*)|
|
|`attitude_euler`|Attitude update|Euler angles *(list)*|
|
||||||
|`rates`|Angular rates update|Angular rates (*list*)|
|
|`rates`|Angular rates update|Angular rates *(list)*|
|
||||||
|`channels`|Raw RC channels update|Raw RC channels (*list*)|
|
|`channels`|Raw RC channels update|Raw RC channels *(list)*|
|
||||||
|`motors`|Motor outputs update|Motor outputs (*list*)|
|
|`motors`|Motor outputs update|Motor outputs *(list)*|
|
||||||
|`acc`|Accelerometer update|Accelerometer output (*list*)|
|
|`acc`|Accelerometer update|Accelerometer output *(list)*|
|
||||||
|`gyro`|Gyroscope update|Gyroscope output (*list*)|
|
|`gyro`|Gyroscope update|Gyroscope output *(list)*|
|
||||||
|`mavlink`|Received MAVLink message|Message object|
|
|`mavlink`|Received MAVLink message|Message object|
|
||||||
|`mavlink.<message_name>`|Received specific MAVLink message|Message object|
|
|`mavlink.<message_name>`|Received specific MAVLink message|Message object|
|
||||||
|`mavlink.<message_id>`|Received specific MAVLink message|Message object|
|
|`mavlink.<message_id>`|Received specific MAVLink message|Message object|
|
||||||
@@ -277,7 +277,3 @@ logger = logging.getLogger('flix')
|
|||||||
logger.setLevel(logging.DEBUG) # be more verbose
|
logger.setLevel(logging.DEBUG) # be more verbose
|
||||||
logger.setLevel(logging.WARNING) # be less verbose
|
logger.setLevel(logging.WARNING) # be less verbose
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
## Stability
|
|
||||||
|
|
||||||
The library is in development stage. The API is not stable.
|
|
||||||
|
|||||||
Reference in New Issue
Block a user