Crazyflie 2.1

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PX4并不生产此款（或任何）自动驾驶仪。若有硬件支持或合规性问题，请联系制造商。

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Crazyflie 2.1仅能在稳定模式下飞行。

Crazyflie系列微型四轴飞行器由Bitcraze AB公司打造。Crazyflie 2.1的概述可在此处找到。

总览

INFO

主要硬件文档位于此处。

• 主片上系统：STM32F405RG
  • CPU：168 MHz ARM Cortex M4 ，带单精度浮点运算单元（FPU）
  • 随机存取存储器：192 KB SRAM
• nRF51822 无线及电源管理微控制器
• BMI088三轴加速度计/陀螺仪
• BMP388高精度气压传感器
• 微型通用串行总线（uUSB）接口
• 板载锂聚合物电池充电器，具备100mA、500mA和980mA三种充电模式
• 全速USB设备接口
• 部分USB OTG功能（具备USB OTG但无5V输出）
• 8KB电可擦可编程只读存储器（EEPROM）

购买渠道

该飞行器可在以下链接购买：Crazyflie 2.1 (store.bitcraze.io) 。

有用的周边硬件包括：

• Crazyradio PA 2.4 GHz USB加密狗：用于QGroundControl与Crazyflie 2.0之间的无线通信。
• 扩展板（Breakout deck）：用于连接新外设的扩展板。
• Flow deck v2：用于高度和位置控制的光流传感器与距离传感器。
• Z - ranger deck v2：用于高度控制的距离传感器（与Flow deck使用相同传感器）。
• Multi - ranger deck：多方向物体检测设备。
• Buzzer deck：针对系统事件（如低电量或充电完成）提供音频反馈。
• 扩展板（Breakout deck）：可让你无需焊接即可轻松测试新硬件的扩展板。
• SD卡扩展板（SD - card deck）：用于将高速板载日志记录到微型SD卡。
• 罗技游戏手柄（Logitech Joystick）

组装Crazyflie 2.1

• Bitcraze crazyflie 2.1快速上手指南 。

刷入PX4

INFO

以下说明仅在Ubuntu系统上测试过。

在搭建好PX4开发环境后，按以下步骤将PX4自动驾驶仪安装到Crazyflie 2.1上：

1. 下载PX4引导加载程序的源代码：

git clone https://github.com/PX4/Bootloader.git --recurse-submodules

2. 进入源代码的顶级目录并使用以下命令编译：

make crazyflie21_bl

3. 按以下步骤将Crazyflie 2.1置于DFU模式：
   • 确保其初始未通电。
   • 确保电池已断开连接。
   • 按住复位按钮（见下图...）。
   • 插入计算机的USB端口。
   • 一秒后，蓝色LED灯应开始闪烁，5秒后闪烁应加快。
   • 松开按钮。
4. 安装 dfu - util：

sudo apt-get update
sudo apt-get install dfu-util

5. 使用 dfu - util 刷入引导加载程序，完成后拔出Crazyflie 2.1：

sudo dfu-util -d 0483:df11 -a 0 -s 0x08000000 -D./build/crazyflie21_bl/crazyflie21_bl.bin

当给Crazyflie 2.1通电时，黄色LED灯应闪烁。 6. 下载PX4自动驾驶仪的源代码：

git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git

7. 进入源代码的顶级目录并使用以下命令编译：

cd PX4-Autopilot/
make bitcraze_crazyflie21_default upload

8. 当提示插入设备时，插入Crazyflie 2.1。黄色LED灯应开始闪烁，表明进入引导加载程序模式。然后红色LED灯应亮起，表明刷写过程已开始。
9. 等待完成。
10. 完成！使用QGroundControl校准传感器。

刷回原厂Bitcraze固件

1. 下载最新的Crazyflie 2.1引导加载程序 。
2. 按以下步骤将Crazyflie 2.1置于DFU模式：
   • 确保其初始未通电。
   • 确保电池已断开连接。
   • 按住复位按钮。
   • 插入计算机的USB端口。
   • 一秒后，蓝色LED灯应开始闪烁，5秒后闪烁应加快。
   • 松开按钮。
3. 使用 dfu - util 刷入引导加载程序，完成后拔出Crazyflie 2.1：

sudo dfu-util -d 0483:df11 -a 0 -s 0x08000000 -D cf2loader-1.0.bin

当给Crazyflie 2.1通电时，黄色LED灯应闪烁。 4. 使用此教程安装最新的Bitcraze Crazyflie 2.1固件。

无线设置说明

板载nRF模块允许通过蓝牙或专有的2.4GHz Nordic ESB协议连接到该板。

• 推荐使用Crazyradio PA 。
• 若要立即试飞Crazyflie 2.1，可通过蓝牙使用Crazyflie手机应用程序。

通过MAVLink连接：

• 将Crazyradio PA与兼容的地面控制站（GCS）配合使用。
• 下载 crazyflie - lib - python 源代码：

git clone https://github.com/bitcraze/crazyflie-lib-python.git

INFO

我们将使用cfbridge.py 在Crazyflie 2.1（已刷入PX4）与QGroundControl之间建立无线MAVlink通信链路。Cfbridge 使QGroundControl能够与Crazyradio PA进行通信。目前基于C语言的cfbridge 存在数据丢失问题，因此我们选择使用 cfbridge.py。

• 确保已设置udev权限以使用USB无线设备。为此，请按照此处列出的步骤操作，并重启计算机。
• 通过USB连接Crazyradio PA。
• 使用以下方法构建一个虚拟环境（本地Python环境） 并安装所需的软件包依赖：

pip install tox --user

• 导航到crazyflie - lib - python文件夹并输入：

make venv

• 激活虚拟环境：

source venv/bin/activate

• 安装所需的依赖项：

pip install cflib
pip install -r requirements.txt

要通过Crazyradio连接Crazyflie 2.1，按以下步骤启动cfbridge：

• 关闭并重新打开Crazyflie 2.1的电源，等待其启动。
• 通过USB连接Crazyflie无线设备。
• 导航到crazyflie - lib - python文件夹。
• 激活环境：

source venv/bin/activate

• 导航到examples文件夹：

cd examples

• 启动cfbridge：

python cfbridge.py

INFO

默认情况下，Cfbridge 尝试在80频道上以Crazyflie地址0xE7E7E7E7E7启动无线链路通信。 如果你在同一房间内使用多个Crazyflie和/或Crazyradio ，并且希望为每个设备使用不同的频道和/或地址，首先通过USB线将Crazyflie与QGroundControl连接，并在QGroundControl中更改syslink参数（频道、地址）。 接下来，分别将相同的频道和地址作为第一个和第二个参数来启动cfbridge，例如：python cfbridge.py 90 0x0202020202 。

• 打开QGroundControl。
• 使用完 cfbridge 后，如果你激活了虚拟环境，可以按CTRL+z 停用它。 大多数情况下，从同一终端再次启动 cfbridge 无法连接到Crazyflie，解决方法是关闭该终端，并在新终端中重新启动 cfbridge 。

TIP

如果你在crazyflie - lib - python 中更改了任何驱动程序，或者在新终端中启动 cfbridge 找不到Crazyflie，你可以尝试导航到crazyflie - lib - python文件夹并运行以下脚本重新构建cflib。

make venv

INFO

只有在你将控制器（例如Playstation 3控制器）连接到PC后，QGC中的“游戏手柄”菜单才会出现。

硬件安装

Crazyflie 2.1仅能在稳定模式下飞行。

为记录飞行详细信息，你可以如图所示将SD卡扩展板安装在Crazyflie顶部：

将FrSky Taranis遥控发射器用作游戏手柄

如果你已拥有Taranis遥控发射器并想将其用作控制器，可以将其配置为USB游戏手柄：

• 在Taranis中创建一个新模型。
• 在“模型设置（MODEL SETUP）”菜单页面，关闭内部和外部发射模块。
• 在“输出（OUTPUTS）”菜单页面（某些Taranis发射器中也称为“舵机（SERVOS）”页面），反转油门（CH1）和副翼（CH3）。

要使用Taranis开关进行解锁/锁定以及切换不同飞行模式：

• 在Taranis用户界面的“混控（MIXER）”菜单页面，你可以将开关分配到9 - 16通道范围内的任何通道，这些通道在QGroundControl游戏手柄设置中对应按钮0 - 7。例如，Taranis的“SD”开关可在Taranis用户界面中设置为通道9：
• 用USB线将Taranis连接到PC并打开QGroundControl。
• 在QGroundControl游戏手柄设置中，当你打开开关时，可以看到按钮变为黄色。例如，Taranis中的通道9在QGroundControl游戏手柄设置中对应按钮0。你可以为该按钮分配任何模式，例如 高度（Altitude） 模式。现在，当你拉下“SD”开关时，飞行模式将切换为 高度 模式。

机器人操作系统（ROS）

要通过MAVROS连接到Crazyflie 2.1：

• 按照上述说明启动 cfbridge 。
• 更改QGroundControl监听的UDP端口：
  • 在QGroundControl中，导航到“应用设置 > 常规”，取消选中“自动连接到以下设备”下的所有框。
  • 在“通信链路（Comm Links）”中添加一个UDP类型的链路，选中“启动时自动连接”选项，将“监听端口”更改为14557，添加目标主机：127.0.0.1，然后按“确定”。
• 确保已安装MAVROS 。
• 使用以下命令启动MAVROS：

roslaunch mavros px4.launch fcu_url:="udp://:14550@127.0.0.1:14551" gcs_url:="udp://@127.0.0.1:14557"

• 如果QGroundControl未连接，请重启它。

飞行