Módulo de Controle do Bebop¶

Controle do Parrot Bebop 2 via o pacote ROS 2 ros2_bebop_driver, para voo baseado em velocidade.

Resumo rápido¶

import nectar
from nectar.control import DroneFactory, BebopConfig

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

drone.takeoff()                              # fixed preset height (altitude arg ignored)
drone.move_velocity(vx=0.3, duration=2.0)    # body-frame, normalized [-1, 1]
drone.land()
nectar.shutdown()

Capacidades¶

BebopDrone.capabilities declara VELOCITY_BODY (move_velocity em frame do corpo via cmd_vel) e NATIVE_RTL (navigate_home). Ele não suporta controle de posição, GPS, vision pose, parâmetros, ou navegação do lado do companion. Consulte com drone.supports(Capability.VELOCITY_BODY).

Comportamentos específicos do hardware Bebop:

• A velocidade é apenas em frame do corpo, normalizada para [-1, 1]; as referências WORLD/TAKEOFF não são suportadas.
• A altitude de takeoff é fixa — o argumento altitude de takeoff() é ignorado (o Bebop sobe até sua altura predefinida; ajuste depois com move_velocity(vz=...)).
• move_to() / move_to_gps() levantam CapabilityNotSupportedError (sem posicionamento onboard — sem GPS, sem PID do companion).
• connect() apenas verifica se o processo bebop_driver está em execução; não há handshake com um controlador de voo.
• rtl() publica o comando autoflight navigate_home; com land=True ele aguarda um delay fixo pela manobra (ele não chama land()).

Arquitetura¶

classDiagram
    class BebopDrone {
        -_takeoff_pub Publisher~Empty~
        -_land_pub Publisher~Empty~
        -_vel_pub Publisher~Twist~
        -_flip_pub Publisher~UInt8~
        -_gimbal_pub Publisher~Vector3~
        -_emergency_pub Publisher~Empty~
        -_flattrim_pub Publisher~Empty~
        -_photo_pub Publisher~Bool~
        -_navigate_home_pub Publisher~Empty~
        +config BebopConfig
        +node Node
        +is_ready bool
        +obstacle_manager ObstacleManager
        +from_config(config, executor)$ BebopDrone
        +connect() bool
        +disconnect()
        +arm() bool
        +disarm() bool
        +takeoff(altitude) bool
        +land(timeout) bool
        +move_velocity(vx, vy, vz, vyaw, duration, reference)
        +move_to() CapabilityNotSupportedError
        +move_to_gps() CapabilityNotSupportedError
        +emergency_stop()
        +rtl(altitude, precision, method, land) bool
        +flip(direction)
        +camera_control(tilt, pan)
        +snapshot()
        +flat_trim()
        -_setup_publishers()
        -_get_driver_name() str
        -_start_driver() bool
    }

    class BebopConfig {
        <<dataclass>>
        +name str
        +start_driver bool
        +ip str
        +namespace str
    }

    class BaseDrone {
        <<abstract>>
        +add_obstacle_detector()
        +enable_obstacle_detector()
        +cleanup()
    }

    BaseDrone <|-- BebopDrone
    BebopDrone o-- BebopConfig

Configuração¶

from nectar.control import DroneFactory, BebopConfig

config = BebopConfig(
    name="bebop_drone",
    start_driver=True,        # auto-start the ROS 2 driver on init
    ip="192.168.42.1",        # Bebop WiFi IP
    namespace="bebop",        # ROS 2 topic namespace prefix
)
drone = DroneFactory.create("bebop", config)

O Bebop cria sua própria rede WiFi — conecte-se a Bebop2-XXXXXX (IP padrão 192.168.42.1) antes de iniciar o driver.

API de Controle¶

Controle de Velocidade¶

drone.move_velocity(
    vx=0.0,    # forward (+) / backward (-), normalized [-1, 1]
    vy=0.0,    # left (+) / right (-), normalized [-1, 1]
    vz=0.0,    # up (+) / down (-), normalized [-1, 1]
    vyaw=0.0,  # CCW (+) / CW (-), normalized [-1, 1]
    duration=None,                 # None = single publish; float = republish at 30 Hz for the duration
    reference=MoveReference.BODY,  # BODY only
)

Todas as entradas são limitadas a [-1, 1].

Operações de Voo¶

drone.takeoff(altitude=1.5)   # altitude ignored (fixed height)
drone.land(timeout=30.0)
drone.rtl(land=True)          # autoflight navigate_home
drone.emergency_stop()        # reset command (hard stop)

Recursos Específicos do Bebop¶

drone.flip(0)                                # 0=Front, 1=Back, 2=Right, 3=Left
drone.camera_control(tilt=-45.0, pan=15.0)   # degrees; tilt +down/-up, pan +left/-right
drone.snapshot()                             # capture a photo
drone.flat_trim()                            # IMU calibration (on a flat, level surface)

Tópicos ROS 2¶

Todos os tópicos usam o prefixo de namespace configurado (padrão /bebop):

Instalação¶

Automatizada (Nectar):

make drone-bebop            # or: ./scripts/setup.sh drone bebop

Instala as dependências apt, clona ros2_parrot_arsdk e ros2_bebop_driver no workspace se estiverem faltando, e os builda na ordem correta (aplicando os patches abaixo). Os passos manuais equivalentes são:

sudo apt install ros-${ROS_DISTRO}-camera-info-manager ros-${ROS_DISTRO}-image-transport \
  ros-${ROS_DISTRO}-cv-bridge libavdevice-dev libavahi-client-dev python-is-python3
cd ~/ros2_ws/src
git clone https://github.com/jeremybernard/ros2_parrot_arsdk.git
git clone https://github.com/jeremybernard/ros2_bebop_driver.git
# Necessário com o repo do Google ≥2.65: pin do ARSDK 3.14.0 por tag, não SHA nu
sed -i 's|SET(ARSDK_MANIFEST_HASH 1ff5bdc5458627c12eb22e1dd1814cff25778f31)|SET(ARSDK_MANIFEST_HASH refs/tags/ARSDK3_version_3_14_0)|' \
  ros2_parrot_arsdk/CMakeLists.txt
cd ~/ros2_ws
colcon build --packages-select ros2_parrot_arsdk
colcon build --packages-select ros2_bebop_driver --symlink-install

• python-is-python3 é necessário porque o build Alchemy do ARSDK invoca python, que está ausente por padrão no Ubuntu 24.04.
• No Ubuntu 24.04 (FFmpeg 5/6), avcodec_find_decoder() retorna const AVCodec*, então AVCodec *p_codec_ precisa se tornar const AVCodec *p_codec_ em include/ros2_bebop_driver/video_decoder.hpp. O make drone-bebop aplica esse patch automaticamente.
• O launcher repo do Google (≥2.65) rejeita repo init -b <sha-nu>. O upstream ros2_parrot_arsdk fixa o ARSDK 3.14.0 por SHA; o make drone-bebop reescreve esse pin para refs/tags/ARSDK3_version_3_14_0 (mesmo commit).

Launch manual (quando start_driver=False):

ros2 launch ros2_bebop_driver bebop_node_launch.xml ip:=192.168.42.1

Exemplo de Uso¶

import nectar
from nectar.control import DroneFactory, BebopConfig

nectar.init()
drone = DroneFactory.create("bebop", BebopConfig(ip="192.168.42.1"))
drone.connect()                              # verifies the bebop_driver process

drone.takeoff(altitude=1.5)                  # fixed height
drone.move_velocity(vx=0.3, duration=2.0)    # forward 2s
drone.move_velocity(vyaw=0.5, duration=1.0)  # rotate CCW 1s
drone.flip(0)                                # front flip
drone.rtl(land=True)                         # navigate home

Referências¶

• ros2_bebop_driver · ros2_parrot_arsdk
• Especificações do Parrot Bebop 2 · Bebop Commands and Events · Documentação do ARSDK