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Voar um drone

Decole, voe um quadrado e pouse com o mesmo código em qualquer plataforma suportada. Você escolhe um backend (firmware mais um transporte), inicia o driver (ou um simulador), define uma fonte de pose e roda uma missão. Só a chave da factory e o config mudam entre plataformas; as chamadas de voo permanecem idênticas.

Escolha o backend na aba abaixo; a seleção vale para instalação, driver e código da missão. Novo no workspace? Faça a Instalação primeiro.

1. Instale o backend

Instale control e depois o driver que o veículo usa:

make setup           # pick: control

make drone-mavros

Sem instalação extra: pymavlink já vem com o SDK core. make drone-mavros adiciona os dados geoid usados na altitude GPS.

make drone-px4

Sem instalação extra: pymavlink já vem com o SDK core. make drone-mavros adiciona os dados geoid usados na altitude GPS.

make drone-px4-dds

make drone-crazyflie

make drone-bebop

2. Defina a fonte de pose

Para ArduPilot e PX4 o ambiente seleciona a fonte de pose no config:

Ambiente Fonte de pose Argumento no config
Outdoor GPS pose_source=PoseSource.GPS
Indoor (sem GPS) Visão (VSLAM) pose_source=PoseSource.VISION

Voo indoor

Indoor exige um feed de vision-pose no EKF do FCU; veja Localização (arquitetura, Run, origem EKF, procedimento indoor). Bebop e Crazyflie voam indoor sem GPS e ignoram essa configuração.

3. Inicie o driver

Inicie o driver ou a ponte a que a missão se conecta antes de rodá-la (os exemplos usam start_driver=False por padrão). Overrides de conexão passam por variáveis de ambiente (FCU_URL, DEV, BAUD, IP).

make driver DRONE=mavros FCU_URL=serial:///dev/ttyUSB0:921600

Outdoor não precisa de ponte; a missão abre o link. Indoor inicia a ponte de vision-pose:

make driver DRONE=mavlink ENV=indoor

make driver DRONE=px4 FCU_URL=udp://:14540@127.0.0.1:14580

Outdoor não precisa de ponte; a missão abre o link. Indoor inicia a ponte de vision-pose:

make driver DRONE=px4_mavlink ENV=indoor

make driver-px4-dds DEV=/dev/ttyUSB0 BAUD=921600   # PORT=8888 for UDP

make driver-crazyflie

make driver-bebop IP=192.168.42.1

Sem hardware ainda? Voe em simulação

make sim-install FIRMWARE=ardupilot   # one-time (use FIRMWARE=px4 for PX4)
make sim-start                        # terminal 1
make sim-bridge                       # terminal 2
Para MAVLink direto ou uXRCE-DDS, acrescente PROTOCOL=mavlink / PROTOCOL=dds em sim-bridge. Matriz completa: Simulação.

4. Escreva a missão

Monte o drone com a chave e o config do backend. As chamadas de voo depois disso são as mesmas para todos os backends.

import nectar
from nectar.control import DroneFactory, MavrosConfig, PoseSource

nectar.init()
drone = DroneFactory.create("mavros", MavrosConfig(pose_source=PoseSource.GPS))

import nectar
from nectar.control import DroneFactory, MavlinkConfig, PoseSource

nectar.init()
drone = DroneFactory.create("mavlink", MavlinkConfig(pose_source=PoseSource.GPS))

import nectar
from nectar.control import DroneFactory, Px4MavrosConfig, PoseSource

nectar.init()
drone = DroneFactory.create("px4", Px4MavrosConfig(pose_source=PoseSource.GPS))

import nectar
from nectar.control import DroneFactory, Px4MavlinkConfig, PoseSource

nectar.init()
drone = DroneFactory.create("px4_mavlink", Px4MavlinkConfig(pose_source=PoseSource.GPS))

import nectar
from nectar.control import DroneFactory, Px4DdsConfig, PoseSource

nectar.init()
drone = DroneFactory.create("px4_dds", Px4DdsConfig(pose_source=PoseSource.GPS))

import nectar
from nectar.control import DroneFactory, CrazyflieConfig

nectar.init()
drone = DroneFactory.create("crazyflie", CrazyflieConfig())

import nectar
from nectar.control import DroneFactory, BebopConfig

nectar.init()
drone = DroneFactory.create("bebop", BebopConfig())

Voe um quadrado de 2 m e depois pouse:

drone.takeoff(altitude=2.0)
drone.move_to(x=2.0, y=0.0, z=0.0)
drone.move_to(x=2.0, y=2.0, z=0.0)
drone.move_to(x=0.0, y=2.0, z=0.0)
drone.move_to(x=0.0, y=0.0, z=0.0)
drone.land()
nectar.shutdown()

Os exemplos do repositório voam o mesmo box em qualquer backend, com o navegador PID quando o backend permite. Cada aba é o comando exato da plataforma (GPS outdoor; para indoor use --mode indoor em navigation.py ou --env indoor em basic.py para a fonte de pose de visão):

nectar-activate
python3 nectar/nectar/examples/control/navigation.py \
    --drone mavros --mode outdoor --strategy pid \
    --test rectangle --altitude 2.0 --distance 2.0 --precision 0.15

nectar-activate
python3 nectar/nectar/examples/control/navigation.py \
    --drone mavlink --connection tcp:127.0.0.1:5762 \
    --mode outdoor --strategy pid \
    --test rectangle --altitude 2.0 --distance 2.0 --precision 0.15

No hardware, passe o link serial, por exemplo --connection /dev/ttyUSB0.

nectar-activate
python3 nectar/nectar/examples/control/navigation.py \
    --drone px4 --mode outdoor --strategy pid \
    --test rectangle --altitude 2.0 --distance 2.0 --precision 0.15

navigation.py não cobre este backend; o box em posição de basic.py cobre:

nectar-activate
python3 nectar/nectar/examples/control/basic.py \
    --drone px4_mavlink --mode position \
    --height 2.0 --side 2.0 --precision 0.15 --env outdoor

nectar-activate
python3 nectar/nectar/examples/control/basic.py \
    --drone px4_dds --mode position \
    --height 2.0 --side 2.0 --precision 0.15 --env outdoor

nectar-activate
python3 nectar/nectar/examples/control/basic.py \
    --drone crazyflie --mode position \
    --height 0.5 --side 0.6 --precision 0.15

Bebop não tem controle de posição a bordo, então voa o box em velocidade:

nectar-activate
python3 nectar/nectar/examples/control/basic.py --drone bebop --mode velocity

Resultado esperado

O drone arma, sobe até a altitude alvo, voa um box de 2 m (0,6 m no Crazyflie) com precisão de chegada de 0,15 m, depois pousa e desarma.

Nosso drone voando o exemplo do quadrado em hardware real. Clique para ampliar.

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