Управление квадрокоптером с компьютера

Управление квадрокоптером с компьютера

Это проект создания управления джойстиком квадрокоптера ArDrone 2.0 c из ROS.

1. Квадрокоптер ArDrone 2.0

Parrot AR.Drone – это радиоуправляемый квадрокоптер, то есть вертолет с четырьмя несущими винтами, размещенных на выносных диагональных балках. Сам AR.Drone работает под управлением операционной системы Linux, а в качестве пульта ДУ к квадрокоптеру может выступать практически любой сенсорный смартфон и планшет на Android или iOS. Дистанция устойчивого управления по Wi-Fi – от 25 до 100 метров и зависит от помещения и погодных условий, если полеты происходят на улице.

Квадрокоптер Parrot AR.Drone 2.0 оснащен 4-мя моторами мощностью 14.5 Вт и выдающих 28 500 RPM. В редукторе используются шестерни из нилатрона для понижения шумов, а бронзовые самосмазывающиеся подшипники позволяют всему этому эффективно вращаться. На контроллере каждого мотора используется 8 MIPS AVR CPU, а сам контроллер влагоустойчив. Максимальная скорость полета — 18 км/ч
На борту обновленной версии квадрокоптера установлены 2 видеокамеры:

Фронтальная HD камера выдает 720p, 30 fps с углом объектива в 92 градуса.
Нижняя QVGA камера (320х240), 60 fps с углом объектива 64 градуса. Её AR.Drone так же использует для замерения горизонтальной скорости.

«Мозги» дрона представляют из себя 1GHz ARM Cortex A8 процессор с 800 MHz DSP TMS320DMC64x для видео. 1Гбит DDR2 RAM на 200MHz. И управляется это всё с помощью Linux 2.6.32. Соединение с «пультом» управления (коим являются iOS и Android девайсы) происходит по WiFi. Так что коптер несет на себе WiFi точку.
Ориентация в пространстве происходит за счет 3-х осевого гироскопа, 3-х осевого акселерометра, 3-х осевого магнитометра (магнитный компас), датчика давления и ультразвукового высотомера

Технические характеристики

  • HD Видеокамера реального времени: 720p 30fps
  • Широкоугольная линза: 92 градуса
  • H264 формат кодирования видео
  • Видео передается и записывается на устройство управления или на usb-накопитель
  • Захват и сохранение изображений в JPEG (720p)
  • 3х секционная литий-полимерная(LiPo) батарея 1,000 mAH
  • Пропеллеры специальной формы для быстрого маневрирования
  • 4 бесщеточных мотора, 14.5 Ватт и скоростью вращения 28,500 в минуту
  • Малошумные шестерни Nylatron
  • Автоматическая остановка всех винтов при контакте с препятствием
  • Полное программное управление моторами
  • Устойчивый к попаданию воды контроллер мотора
  • Специальная подвеска плат управления, гасящая нагрузки
  • Вес: 380г с корпусом для полетов на улице, 420г — с корпусом для полета в помещении
  • Части вертолета сделаны из износоустойчивого и ударопрочного пластика
  • Любая часть вертолета заменяется с помощью специальных инструментов

Электроника и датчики

  • Процессор 16MHz 32 bit ARM Cortex A8 с 800MHz video DSP TMS320DMC64x
  • Память 16bit DDR2 RAM на 200MHz
  • Контроллеры моторов: 8 MIPS AVR CPU
  • Wi-Fi b/g/n
  • 3х осевой акселлерометр
  • 3х осевой гироскоп с углом вращения 2000 градусов/сек
  • Барометрический датчик с точностью +/- 10 Па (80см над уровнем моря)
  • 60 fps вертикальная QVGA камера для измерения горизонтальной скорости
  • 3х осевой магнитометр с точностью до 6 градусов
  • Ультрозвуковые датчики для измерения высоты полета
  • Операционная система Linux 2.6.32

AR.Drone это непросто квадрокоптер, а квадрокоптер с задумкой под идею дополненной реальности (Augmented Reality Drone). Для него есть игровые приложения дополненной реальности, а еще у него открытый API.

Из-за низкой стоимости, большого количества качественных сенсоров, а так же благодаря открытому API, AR.Drone стал популярной платформой для научных экспериментов и образовательных целей. Он применяется в работах по автоматическому управлению, обучению AI, автономному видеонаблюдению, взаимодействию человек-машина, и т.д.

У меня возникло желание организовать голосовое управление AR.Drone из ROS, чтобы в перспективе он работал в паре с роботом Turtlebot. Но для начала необходимо для подстраховки сделать Ardrone управляемым с удобного устройства. Я решил выбрать джойстик.

2. Драйвер квадрокоптера ArDrone 2.0 для ROS

Ardrone_autonomy является ROS драйвером для квадрокоптера Parrot ArDrone. Поддерживает квадрокоптеры ArDrone 1.0 и ArDrone 2.0. Этот пакет является ответвлением пакета ArDrone Brown. Пакет позволяет получать сообщения с датчиков ArDrone, получать изображения с камер, управлять движением квадрокоптера и свечением светодиодов.
Установка пакета ArDrone autonomy. Сначала клонируем код в директорию пакетов (ROS_PACKAGE_PATH — у меня ros_pkgs)

Далее — компиляция ArDrone SDK 2.0. Запускаем скрипт build_sdk.sh

Если компиляция прошла успешно — проверяем содержимое каталога lib

Должно быть так:libavcodec.a libavformat.a libpc_ardrone_notool.a libvlib.a
libavdevice.a libavutil.a libsdk.a
libavfilter.a libpc_ardrone.a libswscale.a
И сборка пакета

Для запуска драйвера

Cписок тем для публикации данных драйвера ardrone_autonomy

  • /ardrone/bottom/camera_info
  • /ardrone/bottom/image_raw
  • /ardrone/bottom/image_raw/compressed
  • /ardrone/bottom/image_raw/compressed/parameter_descriptions
  • /ardrone/bottom/image_raw/compressed/parameter_updates
  • /ardrone/bottom/image_raw/theora
  • /ardrone/bottom/image_raw/theora/parameter_descriptions
  • /ardrone/bottom/image_raw/theora/parameter_updates
  • /ardrone/camera_info
  • /ardrone/front/camera_info
  • /ardrone/front/image_raw
  • /ardrone/front/image_raw/compressed
  • /ardrone/front/image_raw/compressed/parameter_descriptions
  • /ardrone/front/image_raw/compressed/parameter_updates
  • /ardrone/front/image_raw/theora
  • /ardrone/front/image_raw/theora/parameter_descriptions
  • /ardrone/front/image_raw/theora/parameter_updates
  • /ardrone/image_raw
  • /ardrone/image_raw/compressed
  • /ardrone/image_raw/compressed/parameter_descriptions
  • /ardrone/image_raw/compressed/parameter_updates
  • /ardrone/image_raw/theora
  • /ardrone/image_raw/theora/parameter_descriptions
  • /ardrone/image_raw/theora/parameter_updates
  • /ardrone/imu
  • /ardrone/land
  • /ardrone/mag
  • /ardrone/navdata
  • /ardrone/reset
  • /ardrone/takeoff
  • /cmd_vel
  • /tf

Список сервисов драйвера ardrone_autonomy

  • /ardrone/bottom/image_raw/compressed/set_parameters
  • /ardrone/bottom/image_raw/theora/set_parameters
  • /ardrone/bottom/set_camera_info
  • /ardrone/flattrim
  • /ardrone/front/image_raw/compressed/set_parameters
  • /ardrone/front/image_raw/theora/set_parameters
  • /ardrone/front/set_camera_info
  • /ardrone/image_raw/compressed/set_parameters
  • /ardrone/image_raw/theora/set_parameters
  • /ardrone/imu_recalib
  • /ardrone/setcamchannel
  • /ardrone/setflightanimation
  • /ardrone/setledanimation
  • /ardrone/togglecam
  • /ardrone_driver/get_loggers
  • /ardrone_driver/set_logger_level

Информацию, полученную от квадрокоптера, драйвер публикует в тему ardrone/navdata. Тип сообщения ardrone_autonomy::Navdata
Предоставляется следующая информация
header: ROS message header

  • batteryPercent: оставшегося заряда батареи дрона (%)
  • state: статус ArDropne

0: не определен 1: Inited 2: на земле 3,7: в полете 4: Hovering 5: Test (?) 6: не включен 8: Landing 9: Looping (?)

  • rotx: левый / правый наклон в градусах (поворот вокруг оси X)
  • roty: Вперед / назад, наклон в градусах (поворот вокруг оси Y)
  • rotz: Ориентация в градусах (поворот вокруг оси Z)
  • magX, magY, magZ: магнитометра (только AR-Drone 2,0 )
  • pressure: давление воспринимается барометр дрона (только AR-Drone 2,0 )
  • temp : температура воспринимается датчиком дрона
  • wind_speed: Расчетная скорость ветра (только AR-Drone 2,0 )
  • wind_angle: Расчетный угол ветра (только AR-Drone 2,0 )
  • wind_comp_angle: Предполагаемый угол компенсации ветра (только AR-Drone 2,0 )
  • altd: Расчетная высота (мм)
  • vx, vy, vz: Линейная скорость (мм / с)
  • ax, ay, az: линейное ускорение (G)
  • tm: Timestamp из данных, возвращаемых Drone

В экспериментальную тему Base публикуются сообщения типа sensor_msg/Imu, выдающие показания линейного ускорения, угловой скорости и ориентации устройчтва по осям x, y, z.

Камеры

Оба AR-Drone 1,0 и 2,0 оснащен двумя камерами. Одна фронтальная камера направлена вперед и одна вертикальную камеру вниз. Драйвер ardrone_driver создает три темы ardrone/image_raw, ardrone/front/image_raw and ardrone/bottom/image_raw. В каждую из этих тем публикуются сообщения типа image_transport

Для вывода на камеру (текущую)

или на конкретную (допустим front)

Отправка команд для AR-Drone

Взлет — отправка пустого сообщения в тему ardrone/takeoff

Посадка — отправка пустого сообщения в тему ardrone/land

Сборос параметров(аварийная остановка) — отправка пустого сообщения в тему ardrone/reset

После взлета для управления движением ArDrone необходимо посылать сообщения типа geometry_msgs::Twist в тему cmd_vel
-Linear.x: двигаться назад
+ Linear.x: двигаться вперед
-Linear.y: переместить вправо
+ Linear.y: движение влево
-Linear.z: двигаться вниз
+ Linear.z: двигаться вверх

-Angular.z: повернуть налево
+ Angular.z: повернуть направо

Диапазон для каждого компонента должно быть от -1,0 до 1,0. Максимальный диапазон может быть настроен с помощью ROS параметры обсуждаются далее в этом документе. Публикация "0" значение для всех компонентов сделает гул держать зависания.

Читайте также:  Как соединить оптоволокно с витой парой

Светодиодные анимации

Вызов службы ardrone/setledanimation будет вызывать выполнение одной из 14 предопределенных светодиодной анимаций для ArDrone.
Параметры

  • uint8 типов : тип анимации, который является число в диапазоне [0 .. 13];
  • float32 частоты : частота анимации в Гц;
  • uint8 продолжительность : продолжительность анимации в секундах.

Тип параметра анимации:

  1. BLINK_GREEN_RED;
  2. BLINK_GREEN;
  3. BLINK_RED;
  4. BLINK_ORANGE;
  5. SNAKE_GREEN_RED;
  6. FIRE;
  7. STANDARD;
  8. RED;
  9. GREEN;
  10. RED_SNAKE;
  11. BLANK;
  12. LEFT_GREEN_RIGHT_RED;
  13. LEFT_RED_RIGHT_GREEN;
  14. BLINK_STANDARD.

Эти анимации можно протестировать в командной строке, например

Полетные анимации

Вызов службы ardrone/setflightanimation будет выполнять одну из 20 предопределенных полетных анимаций (полетных фигур) для ArDrone. Параметры:

uint8 типов : тип полета анимация, число в диапазоне [0 .. 19]
uint16 продолжительность : продолжительность анимации. Используйте 0 для длительности по умолчанию (рекомендуется)

  1. ARDRONE_ANIM_PHI_M30_DEG;
  2. ARDRONE_ANIM_PHI_30_DEG;
  3. ARDRONE_ANIM_THETA_M30_DEG;
  4. ARDRONE_ANIM_THETA_30_DEG;
  5. ARDRONE_ANIM_THETA_20DEG_YAW_200DEG;
  6. ARDRONE_ANIM_THETA_20DEG_YAW_M200DEG;
  7. ARDRONE_ANIM_TURNAROUND;
  8. ARDRONE_ANIM_TURNAROUND_GODOWN;
  9. ARDRONE_ANIM_YAW_SHAKE;
  10. ARDRONE_ANIM_YAW_DANCE;
  11. ARDRONE_ANIM_PHI_DANCE;
  12. ARDRONE_ANIM_THETA_DANCE;
  13. ARDRONE_ANIM_VZ_DANCE;
  14. ARDRONE_ANIM_WAVE;
  15. ARDRONE_ANIM_PHI_THETA_MIXED;
  16. ARDRONE_ANIM_DOUBLE_PHI_THETA_MIXED;
  17. ARDRONE_ANIM_FLIP_AHEAD;
  18. ARDRONE_ANIM_FLIP_BEHIND;
  19. ARDRONE_ANIM_FLIP_LEFT;
  20. ARDRONE_ANIM_FLIP_RIGHT.

Эти анимации можно протестировать в командной строке, например

Полетные анимации можно запустить во время полета ArDrone.

Можно попробовать поуправлять ArDrone и с клавиатуры

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

Но я бы не советовал — управлять очень трудно — пара жестких падений квадрокоптера заставила меня отказаться от этой идеи.

Подключаем джойстик

У меня имеелся в наличии джойстик Defender Gamne Racer X7

Defender Game Racer X7 имеет 12 кнопок (включая D-Pad и 2 аналоговых джойстика), а также кнопки Turbo, Clear и Home. Устройство поддерживает вибрационную обратную связь, работающую при помощи 2-х вибромоторов. Подключение к компьютеру производится через интерфейс USB. Джойстик может работать в двух режимах, один из которых HID-устройство, другой — контроллер XBOX360 . Переключение производится с помощью кнопки Mode.

Подключаем джойстик к компьютеру с Linux.

Джойстик устройства называются по JSX, у меня было наш джойстик js0. Удостоверимся, что джойстик работает.

На сервере параметров устанавливаем параметр joy_node/dev, где указываем порт подключения нашего джойстика

И запускаем узел joy_node из пакета joy

И смотрим сообщения, публикуемые в тему joy

Создаем новый ROS пакет

Устанавливаем зависимости пакета

Теперь нам необходимо написать скрипт, создающий узел, который будет получать сообщения из темы joy и отправлять команды управления квадрокоптеру Ardrone. Скрипт написан на python.

С помощью джойстика выполняем следующие команды

  • взлет,
  • посадка,
  • движение (вверх, вниз, влево, вправо, вверх, вниз, поворот) со скоростью отклонения джойстиков,
  • зависание,
  • светодиодные анимации 0-13,
  • полетные анимации 0-14 из 19 ,кроме сальто(для включения сальто поменяйте строку num2=min(num2+1,14) на num2=min(num2+1,18).

Текущие значение led-анимации и flight-анимации хранятся на сервере параметров (параметры joystick_num1 и joystick_num2). Последние значения данных, отправляемых в тему cmd_vel также хранятся на сервере параметров (параметр ). Вот его содержимое (nodes/ros_ardrone1_joystick_to_move.py).

В многочисленных рекламных проспектах, статьях в интернете можно прочитать, что квадро или любой другой мультикоптер — очень простое в управлении устройство. На практике это не совсем так. Управлять квадрокоптером нужно научиться. Поэтому рекомендуется вначале остановить свой выбор на простой и легкой модели. А с приобретением навыка управлять дроном — покупать дорогой аппарат. Все коптеры, предлагаемые на рынке, имеют одну стандартную схему манипулирования и реакций. Она используется вне зависимости от того, управляется ли дрон с пульта, смартфона или планшета.

С чего начать и где запускать

Квадрокоптер — потенциально опасное для человека и довольно хрупкое устройство. При неудачной посадке или ударе о преграду машина может повредить лопасти или раму. При этом возможна ситуация, когда пользоваться квадрокоптером после аварии нереально. Игрушка или устройство для специального применения требует дорогого ремонта или целиком отправляется на свалку.

Для начинающих существует простая рекомендация: чтобы освоить управление квадрокоптером, лучше купить недорогую и легкую модель с защитой лопастей. Стоимость подобных изделий менее 50 долларов. Но одновременно — такая простая модель позволит освоить любой метод манипулирования, будь то управление квадрокоптером с телефона, со специального пульта, с компьютера.

Пока идет обучение и привыкание к управлению, стоит следовать простым рекомендациям.

  1. Коптер следует запускать на больших открытых пространствах. Так достигается максимальная дальность связи. Кроме этого, минимизируется опасность поломки машины из-за удара о препятствия.
  2. Начинать учиться полету стоит на стандартных режимах, заложенных в функционал программного обеспечения или пульта.
  3. Не нужно запускать коптер при сильном ветре, в дождливую погоду.
  4. Как потенциально опасное для человека устройство, коптер не стоит запускать в людных местах. По крайней мере, пока владелец не научится уверенно управлять дроном с полным контролем машины.

Важно! Перед тем, как ехать за город на пикник, стоит почитать законы. Существуют определенные правила запуска дронов. Есть и закрытые для любых полетов зоны, которые располагаются возле аэропортов, военных баз, областей особого контроля, мест с повышенным режимом охраны (дамбы, подстанции, газопроводы и т.д.).

Управление с пульта

Передача команд с помощью пульта управления — наиболее распространенная опция, применяемая как в бюджетных, так и дорогих коптерах. Оператору предлагается ряд стандартных режимов:

  • подъем вверх;
  • опускание со снижением оборотов двигателя;
  • вращение в горизонтальной плоскости;
  • наклоны в двух плоскостях.

Все операции производятся с помощью двух джойстиков. Левый отвечает за обороты двигателей и вращение. Перемещая джойстик вперед-назад, регулируют тягу: взлет и посадка. Боковое изменение положения дает команду на вращение летающей машины в горизонтальной плоскости. Перемещение джойстика влево — против часовой стрелки, вправо — в ее направлении.

Второй манипулятор отвечает за наклоны машины. Управление дроном предусматривает:

  • наклон вперед для движения в данном направлении;
  • наклон назад для торможения тягой или движения;
  • наклоны вбок для управления траекторией или перемещения;

Манипулируя правым джойстиком пульта, можно правильно управлять квадрокоптером при его следовании по сложной траектории. Это можно считать основным функциональным каналом.

Кроме двух джойстиков, на пульте может находиться несколько функциональных кнопок. Они активируют те или иные режимы работы коптера. Например:

  • разблокировка двигателей, чтобы начать взлетать и пользоваться квадрокоптером;
  • зависание в стационарной позиции, для моделей с таким функционалом;
  • автоматическая плавная посадка;
  • выполнение заданного маршрута следования.

Сложные и дорогие квадрокоптеры могут иметь набор функций, для которого не хватит нескольких кнопок на пульте. Оператору предлагается выбрать режимы, которые активируются при нажатиях. Начальная настройка пульта не отличается сложностью, производитель предоставляет самые подробные инструкции.

Как подключиться к камере

Сегодня можно купить даже недорогой коптер, оснащенный камерой. Для передачи видео и служебных команд используются разные радиочастоты и протоколы. Самая функциональная на сегодня схема выглядит как подключение смартфона к камере и манипулирование машиной с помощью пульта управления.

Чтобы получить живую картинку, потребуется:

  • подключить смартфон к пульту управления, на котором есть соответствующий держатель;
  • включить пульт и дрон;
  • запустить приложение производителя квадрокоптера и подключить камеру, для этого достаточно следовать инструкциям по эксплуатации модели.
Читайте также:  Топ игровых компьютерных кресел

Сегодня существует несколько программных решений, как подключить квадрокоптер к телефону. Отдельные модели дронов могут использовать:

  • проводную связь (установка телефона в порт на держателе) между пультом и смартфоном;
  • прямое подключение телефона к дрону через Wi-Fi;
  • передача данных на смартфон с пульта по беспроводному протоколу.

В зависимости от применяемой схемы взаимодействия, могут отличаться дальность передачи видеосигнала, разрешение картинки, показатели фреймрейта. Однако подключиться к камере квадрокоптера не составляет труда, главное — следовать инструкции производителя и устанавливать соответствующее программное обеспечение.

На заметку! Схема гибридного взаимодействия (отдельные технологии передачи сигналов для пульта и смартфона) используются в большинстве популярных дронов. Как примеры, можно привести весьма демократичную по стоимости модель SYMA X8SW или очень функциональную игрушку MJX Bugs 2.

Как управлять с телефона

Развитие современных технологий позволяют подключить квадрокоптер к телефону напрямую и управлять им только при помощи мобильного устройства. При этом используется та же самая базовая схема манипулирования, как и в пульте с джойстиками. Последние схематически изображаются по краям дисплея телефона.

В моделях с управлением по Wi-Fi не нужно думать, как подключить камеру. Достаточно установить приложение от производителя и соединиться с точкой доступа дрона. При этом на экране в реальном времени отображается картинка с камеры, а пользователю предлагается визуально понятная схема управления.

Недостатков у подобного метода взаимодействия с квадрокоптером несколько.

  1. Дальность связи ограничена 50-100 метрами. Это среднестатистическое расстояние, на котором возможна поддержка канала между маломощными радиомодемами телефона и коптера.
  2. Если экран смартфона достаточно маленький, картинка на нем будет сильно перегружена. В список отображаемых элементов входят не только визуальные джойстики, но и данные телеметрии. Это высота, обороты двигателей, углы наклона, уровень заряда и другая информация.
  3. Сигнал сети WiFi очень просто заглушить. Это может произойти случайно, из-за сильной кратковременной помехи. Как результат, дрон теряет связь и может просто улететь и потеряться.

Удобно управлять квадрокоптером с камерой на планшете. Но отдельные производители предлагают удачные решения. К примеру, картинка с камеры Bugs 2 минимально перегружена телеметрией для удобства оператора.

Управление с компьютера

При управлении с компьютера оператор получает больше свободы. Для выполнения основных действий в программном обеспечении присваиваются горячие клавиши. Оператор может манипулировать дроном с такой же легкостью, как и персонажем компьютерных игр. Можно самостоятельно запустить квадрокоптер, вести его по маршруту, получать данные с камеры, посадить машину.

Важно! Чтобы удобно управлять коптером с компьютера, необходимо обеспечить устойчивый канал передачи данных. Здесь применяется та же технология, что и на смартфонах. Необходимо установить приложение от производителя и синхронизировать связь с дроном.

Если речь не идет о ноутбуке, оснащенном собственным Wi-Fi трансмиттером, управлять дроном с настольного ПК можно через интернет. Это не составит проблемы, если машина летает в пределах одной локальной сети. Но даже в городских условиях может возникнуть ситуация, когда дрон получает команды с задержкой или канал связи с ним прерывается.

Сегодня управлять квадрокоптером через интернет предлагается только в дорогих моделях. Самая удобная функция при этом — задание маршрута пролета, контроль состояния, получение снимков или видео с внешней камеры. В городских условиях это можно делать в режиме реального времени. Для специального использования (в горах, малонаселенной местности) коптер может оснащаться системой передачи данных в сетях 3G или трансмиттером спутниковой связи.

Полезные советы, рекомендации

Хватать дрон прямо из коробки и пытаться учиться летать — не самая удачная стратегия поведения. Чтобы первый запуск состоялся успешно, рекомендуется:

  • тщательно изучить инструкцию по эксплуатации модели;
  • полностью зарядить аккумуляторы согласно рекомендациям производителя;
  • проверить сборку, установить шасси, лопастные блоки, их защиту, удостовериться в правильности по инструкции по эксплуатации;
  • осуществить (если необходимо) калибровку дрона и пульта его управления;
  • провести первый запуск и убедиться, что связь между машиной и средствами ее управления установлена успешно.

Стоит озаботиться и покупкой запасных частей. При обучении лопасти нередко ломаются. Поэтому на первое время нужно иметь как минимум один дополнительный комплект пропеллеров. Кроме этого, разумно приобрести запасные батареи. Обучение — процесс долгий, время среднестатистического полета дрона проходит практически незаметно. Если нет возможности купить дополнительные аккумуляторы, под рукой стоит иметь автомобильную зарядку, павербанк или другой источник энергии.

Самые популярные квадрокоптеры 2019 года

Квадрокоптер DJI Mavic Air на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic Air Fly More Combo на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic 2 Pro на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic 2 Zoom на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Spark Fly More Combo на Яндекс Маркете

В многочисленных рекламных проспектах, статьях в интернете можно прочитать, что квадро или любой другой мультикоптер — очень простое в управлении устройство. На практике это не совсем так. Управлять квадрокоптером нужно научиться. Поэтому рекомендуется вначале остановить свой выбор на простой и легкой модели. А с приобретением навыка управлять дроном — покупать дорогой аппарат. Все коптеры, предлагаемые на рынке, имеют одну стандартную схему манипулирования и реакций. Она используется вне зависимости от того, управляется ли дрон с пульта, смартфона или планшета.

С чего начать и где запускать

Квадрокоптер — потенциально опасное для человека и довольно хрупкое устройство. При неудачной посадке или ударе о преграду машина может повредить лопасти или раму. При этом возможна ситуация, когда пользоваться квадрокоптером после аварии нереально. Игрушка или устройство для специального применения требует дорогого ремонта или целиком отправляется на свалку.

Для начинающих существует простая рекомендация: чтобы освоить управление квадрокоптером, лучше купить недорогую и легкую модель с защитой лопастей. Стоимость подобных изделий менее 50 долларов. Но одновременно — такая простая модель позволит освоить любой метод манипулирования, будь то управление квадрокоптером с телефона, со специального пульта, с компьютера.

Пока идет обучение и привыкание к управлению, стоит следовать простым рекомендациям.

  1. Коптер следует запускать на больших открытых пространствах. Так достигается максимальная дальность связи. Кроме этого, минимизируется опасность поломки машины из-за удара о препятствия.
  2. Начинать учиться полету стоит на стандартных режимах, заложенных в функционал программного обеспечения или пульта.
  3. Не нужно запускать коптер при сильном ветре, в дождливую погоду.
  4. Как потенциально опасное для человека устройство, коптер не стоит запускать в людных местах. По крайней мере, пока владелец не научится уверенно управлять дроном с полным контролем машины.

Важно! Перед тем, как ехать за город на пикник, стоит почитать законы. Существуют определенные правила запуска дронов. Есть и закрытые для любых полетов зоны, которые располагаются возле аэропортов, военных баз, областей особого контроля, мест с повышенным режимом охраны (дамбы, подстанции, газопроводы и т.д.).

Управление с пульта

Передача команд с помощью пульта управления — наиболее распространенная опция, применяемая как в бюджетных, так и дорогих коптерах. Оператору предлагается ряд стандартных режимов:

  • подъем вверх;
  • опускание со снижением оборотов двигателя;
  • вращение в горизонтальной плоскости;
  • наклоны в двух плоскостях.
Читайте также:  3D принтер mz3d 360 отзывы

Все операции производятся с помощью двух джойстиков. Левый отвечает за обороты двигателей и вращение. Перемещая джойстик вперед-назад, регулируют тягу: взлет и посадка. Боковое изменение положения дает команду на вращение летающей машины в горизонтальной плоскости. Перемещение джойстика влево — против часовой стрелки, вправо — в ее направлении.

Второй манипулятор отвечает за наклоны машины. Управление дроном предусматривает:

  • наклон вперед для движения в данном направлении;
  • наклон назад для торможения тягой или движения;
  • наклоны вбок для управления траекторией или перемещения;

Манипулируя правым джойстиком пульта, можно правильно управлять квадрокоптером при его следовании по сложной траектории. Это можно считать основным функциональным каналом.

Кроме двух джойстиков, на пульте может находиться несколько функциональных кнопок. Они активируют те или иные режимы работы коптера. Например:

  • разблокировка двигателей, чтобы начать взлетать и пользоваться квадрокоптером;
  • зависание в стационарной позиции, для моделей с таким функционалом;
  • автоматическая плавная посадка;
  • выполнение заданного маршрута следования.

Сложные и дорогие квадрокоптеры могут иметь набор функций, для которого не хватит нескольких кнопок на пульте. Оператору предлагается выбрать режимы, которые активируются при нажатиях. Начальная настройка пульта не отличается сложностью, производитель предоставляет самые подробные инструкции.

Как подключиться к камере

Сегодня можно купить даже недорогой коптер, оснащенный камерой. Для передачи видео и служебных команд используются разные радиочастоты и протоколы. Самая функциональная на сегодня схема выглядит как подключение смартфона к камере и манипулирование машиной с помощью пульта управления.

Чтобы получить живую картинку, потребуется:

  • подключить смартфон к пульту управления, на котором есть соответствующий держатель;
  • включить пульт и дрон;
  • запустить приложение производителя квадрокоптера и подключить камеру, для этого достаточно следовать инструкциям по эксплуатации модели.

Сегодня существует несколько программных решений, как подключить квадрокоптер к телефону. Отдельные модели дронов могут использовать:

  • проводную связь (установка телефона в порт на держателе) между пультом и смартфоном;
  • прямое подключение телефона к дрону через Wi-Fi;
  • передача данных на смартфон с пульта по беспроводному протоколу.

В зависимости от применяемой схемы взаимодействия, могут отличаться дальность передачи видеосигнала, разрешение картинки, показатели фреймрейта. Однако подключиться к камере квадрокоптера не составляет труда, главное — следовать инструкции производителя и устанавливать соответствующее программное обеспечение.

На заметку! Схема гибридного взаимодействия (отдельные технологии передачи сигналов для пульта и смартфона) используются в большинстве популярных дронов. Как примеры, можно привести весьма демократичную по стоимости модель SYMA X8SW или очень функциональную игрушку MJX Bugs 2.

Как управлять с телефона

Развитие современных технологий позволяют подключить квадрокоптер к телефону напрямую и управлять им только при помощи мобильного устройства. При этом используется та же самая базовая схема манипулирования, как и в пульте с джойстиками. Последние схематически изображаются по краям дисплея телефона.

В моделях с управлением по Wi-Fi не нужно думать, как подключить камеру. Достаточно установить приложение от производителя и соединиться с точкой доступа дрона. При этом на экране в реальном времени отображается картинка с камеры, а пользователю предлагается визуально понятная схема управления.

Недостатков у подобного метода взаимодействия с квадрокоптером несколько.

  1. Дальность связи ограничена 50-100 метрами. Это среднестатистическое расстояние, на котором возможна поддержка канала между маломощными радиомодемами телефона и коптера.
  2. Если экран смартфона достаточно маленький, картинка на нем будет сильно перегружена. В список отображаемых элементов входят не только визуальные джойстики, но и данные телеметрии. Это высота, обороты двигателей, углы наклона, уровень заряда и другая информация.
  3. Сигнал сети WiFi очень просто заглушить. Это может произойти случайно, из-за сильной кратковременной помехи. Как результат, дрон теряет связь и может просто улететь и потеряться.

Удобно управлять квадрокоптером с камерой на планшете. Но отдельные производители предлагают удачные решения. К примеру, картинка с камеры Bugs 2 минимально перегружена телеметрией для удобства оператора.

Управление с компьютера

При управлении с компьютера оператор получает больше свободы. Для выполнения основных действий в программном обеспечении присваиваются горячие клавиши. Оператор может манипулировать дроном с такой же легкостью, как и персонажем компьютерных игр. Можно самостоятельно запустить квадрокоптер, вести его по маршруту, получать данные с камеры, посадить машину.

Важно! Чтобы удобно управлять коптером с компьютера, необходимо обеспечить устойчивый канал передачи данных. Здесь применяется та же технология, что и на смартфонах. Необходимо установить приложение от производителя и синхронизировать связь с дроном.

Если речь не идет о ноутбуке, оснащенном собственным Wi-Fi трансмиттером, управлять дроном с настольного ПК можно через интернет. Это не составит проблемы, если машина летает в пределах одной локальной сети. Но даже в городских условиях может возникнуть ситуация, когда дрон получает команды с задержкой или канал связи с ним прерывается.

Сегодня управлять квадрокоптером через интернет предлагается только в дорогих моделях. Самая удобная функция при этом — задание маршрута пролета, контроль состояния, получение снимков или видео с внешней камеры. В городских условиях это можно делать в режиме реального времени. Для специального использования (в горах, малонаселенной местности) коптер может оснащаться системой передачи данных в сетях 3G или трансмиттером спутниковой связи.

Полезные советы, рекомендации

Хватать дрон прямо из коробки и пытаться учиться летать — не самая удачная стратегия поведения. Чтобы первый запуск состоялся успешно, рекомендуется:

  • тщательно изучить инструкцию по эксплуатации модели;
  • полностью зарядить аккумуляторы согласно рекомендациям производителя;
  • проверить сборку, установить шасси, лопастные блоки, их защиту, удостовериться в правильности по инструкции по эксплуатации;
  • осуществить (если необходимо) калибровку дрона и пульта его управления;
  • провести первый запуск и убедиться, что связь между машиной и средствами ее управления установлена успешно.

Стоит озаботиться и покупкой запасных частей. При обучении лопасти нередко ломаются. Поэтому на первое время нужно иметь как минимум один дополнительный комплект пропеллеров. Кроме этого, разумно приобрести запасные батареи. Обучение — процесс долгий, время среднестатистического полета дрона проходит практически незаметно. Если нет возможности купить дополнительные аккумуляторы, под рукой стоит иметь автомобильную зарядку, павербанк или другой источник энергии.

Самые популярные квадрокоптеры 2019 года

Квадрокоптер DJI Mavic Air на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic Air Fly More Combo на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic 2 Pro на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic 2 Zoom на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Spark Fly More Combo на Яндекс Маркете

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector