前言:
SU04是個超聲波收發一體的測距模塊,用于Pixhawk飛控的全向避障和定高。模塊可以實現pixhawk水平8個方向的避障、向上防撞、向下的定高等功能。模塊的測距范圍為40cm~450cm。
功能一:避障
1.固件支持
避障功能需要固件版本大于或等于3.5版本!!!
2.安裝模塊
連接飛控:用6pin的線連接飛控的telem口,另一端連接模塊。如下圖所示:
使用模塊時,pixhawk不能通過USB供電,需要通過電池供電!!!
3.配置說明
3.1模塊選擇(pixhawk支持4種避障模塊,下面通過設置PRX_TYPE的值來選擇本模塊作為避障模塊)
具體設置:進入-配置/調試界面,點擊左側-全部參數表,在右下角-輸入框中輸入PRX_TYPE(避障模塊類型)并且按Enter鍵,即可搜索到該參數,將該參數的值左鍵雙擊,設置為2(即選擇本模塊,因為本模塊通過telem口的mavlink協議與飛控通信),再點擊右側的-寫入參數即可,如圖所示:
3.2設置避障距離和打開避障
1)模塊的避障距離可通過改變AVOID_DIST_MAX、AVOID_MARGIN這兩個值來設置
AVOID_DIST_MAX:定高模式下的最大避障距離,單位m
AVOID_MARGIN:留待模式下的最大避障距離,單位m
2)避障功能的打開/關閉通過改變AVOID_ENABLE值來設置
AVOID_ENABLE:避障功能的打開和關閉,2打開、0關閉
3)具體設置
進入-配置/調試界面,點擊左側-全部參數樹,左擊AVOID,會出現上面三個參數。分別將參數左鍵點擊,設置為AVOID_DIST_MAX的值為3(即3m,有效值為3~4.5)、AVOID_ENABLE的值為2(使能避障,0為關閉避障)、AVOID_MARGIN的值為3(即3m,有效值為1~10),再點擊右側的-寫入參數即可,如下圖所示:
3.3設置遙控器打開和關閉避障功能(可選)
1)此項是可選項,可跳過
飛控默認在定高模式和留待模式下,避障功能自動打開,切回自穩時,避障功能自動關閉。但是如果想實時通過遙控器來開啟或關閉避障功能,需要進行此項設置。如果想只在定高和留待模式下,自動開啟避障功能,可以跳過此項設置。
2)設置CH7_OPT參數
進入-配置/調試界面,點擊左側-全部參數表,在右下角-輸入框中輸入CH7_OPT并且按Enter鍵,即可搜索到該參數,將該參數的值左鍵雙擊,設置為40(物體避障功能),再點擊右側的-寫入參數即可,如下圖所示
3)遙控器設置
選擇一個二擋開關作為控制7通道的開關,在地面站的初始設置界面下的必要硬件的下拉列表中,左擊故障保護,打開即可顯示7通道的PWM值的界面,當撥動該開關時,7通道的PWM值大于1800,代表開關撥動到該位置時,避障功能打開,撥動到另一個方向是,避障功能關閉。如下圖所示
4.數據查看
在完成以上配置之后,就可以查看模塊的數據,斷開Pixhawk重新啟動MissionPlanner,在MissionPlanner地面站連接時會自動啟動一個新的界面,該界面可以查看模塊的數據狀態(如果不出現該界面,需要點擊桌面任務欄下該界面的圖標),如圖所示
5.飛行模式
在Pixhawk配置完成并且超聲波避障定高模塊數據正常輸出后,需要設置必要的飛行模式,最基本的模式為1:Stabilize(自穩) 2:AltHold(定高) 3:Loiter(懸停),如圖所示
6.實際飛行
在Pixhawk配置完以上所有步驟后,請務必重啟Pixhawk飛控再次檢查,以上參數是否正確配置,否則有參數未配置成功都有可能造成避障失敗,切記!
在確認Pixhawk正確配置所有參數之后,首次飛行,就可以找一個帶有墻壁等障礙且比較寬闊的地點實機測試,飛行常用的順序應該是:
1)給飛行器上電,等待Pixhawk飛控藍燈閃爍,則表示飛控已經初始化完成
2)等待Pixhawk飛控藍燈閃爍時,即可長按安全開關,直到Pixhawk安全開關紅燈常亮,則表示安全開關打開完畢
3)使用遙控解鎖,飛控解鎖成功后,飛行器電機會開始轉動,此時緩慢推動油門,飛行器起飛后,將飛行模式設置為Loiter(懸停)模式,
4)撥動遙控第7通道(或第8通道,根據之前設置來定),開啟避障功能,推動搖桿將飛行器控制向前飛行至接近墻壁障礙,飛行器會自動根據前方障礙的距離來控制速度并停止在距離障礙3米左右的位置,如果由于速度太快或者慣性作用飛行器距離障礙小于3米,飛行器會自主退回至距離障礙3米左右的位置。
7.注意事項
1)使用模塊時,pixhawk不能通過USB供電,需要通過電池供電,否則USB供電時
造成飛控啟動時間較長,模塊數據不能正常通訊!!!
2)第一次飛行,請控制飛行器在較低的速度下飛行,以免操作不當造成撞機。
3)在Pixhawk飛控AltHold(定高)模式下,飛機的反應和懸停模式不一樣,飛機遇到障礙物時,傾斜的角度會和遙控的pitch和roll進行融合,再做最后反應,所以在全速前進時,可能會出現來不及剎車!懸停模式下,飛機在遇到障礙物時,會停止前進,不管遙控器前進的pitch和roll有多大,因此,水平避障功能需要在懸停模式下進行。
4)模塊可以實現水平8個方向的避障,需要通過模塊的按鍵來改變模塊的方向。模塊默認的方向是向前,當每按一次按鍵,模塊的方向順時針改變一次,并且模塊的燈會閃爍相應的次數,提示當前模塊的方向,并且永遠保存該反向作為模塊的方向,用戶還可以通過地面站的數據查看當前模塊是哪個方向。如下圖
當前為方向向右的模塊
1)模塊在檢測距離時,檢測到物體時,模塊的燈會常亮;如果障礙物距離較遠,模塊檢測不到時,模塊的燈會不斷閃爍,提示不能檢測到物體。
2)連接成功好,模塊在上電時會閃爍幾次,再熄滅,初始化完成時再常亮。
3)安裝飛控時,應防止槳葉、機架對信號的干擾。
4)由于模塊時收發一體的模塊,因此有40cm的盲區,但在小于40cm時,默認為
40cm
5)數據查看只能查看水平方向的距離,當沒有距離顯示時,可能模塊的當前方向向
上,需要通過日志才能查看向上的方向。
功能二:向上防撞
向上防撞和避障功能一致,但需要通過按鍵來設置模塊的方向為向上。當當前為向前時,按一次按鍵,模塊的燈快閃幾次,并且通過地面查看的數據如下圖時:
說明當前模塊為向上防撞。
對應的防撞距離可以前面的方法設置AVOID_MARGIN(防撞距離)的值即可。
功能三;定高功能
1.安裝說明
用4pin的線一端連接pixhawk的I2C口,另一端連接模塊,如下圖所示:
模塊朝下面方向安裝
2.配置說明
進入-初始設置界面,點擊左側可選硬件,再點擊聲吶,在右側會出現聲吶界面。在右側的選框中,點擊下拉,選中“MaxbotixI2C”或者“LightWareI2C”,如下圖所示:
不需要保存,重啟飛控后,再回到這個界面,會出現模塊的距離時,代表設置成功
RNGFND_MAX_CM設置為450,RNGFND_MIN_CM設置為40(單位:cm)
RNGFND_MAX_CM是飛控在定高模式下能識別模塊的最大距離
RNGFND_MIN_CM是飛控在定高模式下能識別模塊的最小距離
當模塊發送的距離超過40~450cm時,飛控不識別模塊的距離,通過氣壓計的距離來進行定高