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驾驶模式(麦克纳姆轮探测车)

飞行模式(对于地面车辆而言,更准确地说是“驾驶模式”)提供自动驾驶仪支持,以便更轻松地手动驾驶车辆或执行自主任务。

本节概述了麦克纳姆轮探测车所有支持的驾驶模式。

有关将遥控器控制开关映射到特定模式的信息,请参阅:基本配置 > 飞行模式

:::警告 选择以下未列出的任何其他模式,可能会使探测车停止,或者导致出现不确定的行为。 :::

手动模式

手动模式需要用户通过操纵杆输入来驾驶车辆。

手动控制

在所有手动模式下,操纵杆对运动方向和速率提供相同的“高级”控制效果:

  • 左操纵杆向上/向下:使探测车向前/向后行驶(控制速度)
  • 左操纵杆向左/向右:使探测车向左/向右偏航(控制偏航速率)。
  • 右操纵杆向左/向右:使探测车向左/向右行驶(控制速度)

手动模式为保持路线、速度和转弯速率提供了逐步增强的自动驾驶仪支持,以补偿诸如斜坡或不平坦地形等外部因素。

模式特性
手动模式无自动驾驶仪支持。用户负责使探测车保持在期望的路线上,并维持速度和转弯速率。
特技模式+ 保持偏航速率(不受外部因素影响)
+ 允许限制最大偏航速率。
+ 在不平坦地形中保持直线行驶的能力略强。
稳定模式+ 保持航向(偏航),这使其在保持直线行驶方面有显著优势。
位置模式+ 保持直线行驶的最佳模式。
+ 抵抗干扰保持速度,例如在上坡行驶时
+ 允许限制最大速度。
Details

模式映射到控制效果概述

模式前进/横向速度偏航速率所需测量值
手动模式直接将操纵杆输入映射到电机指令。直接将操纵杆输入映射到电机指令。无。
特技模式直接将操纵杆输入映射到电机指令。操纵杆输入为控制系统创建一个偏航速率设定点,以便进行调节。偏航速率。
稳定模式直接将操纵杆输入映射到电机指令。操纵杆输入为控制系统创建一个偏航速率设定点,以便进行调节。如果该设定点为零(操纵杆处于中间位置),控制系统将保持探测车当前的偏航(航向)。偏航速率和偏航。
位置模式操纵杆输入为控制系统创建一个速度设定点,以便进行调节。操纵杆输入为控制系统创建一个偏航速率设定点,以便进行调节。如果该设定点为零(操纵杆处于中间位置),控制系统将使探测车保持直线行驶。偏航速率、偏航、速度和全局位置(GPS)。

手动模式

在此模式下,操纵杆输入直接映射到电机指令。 探测车不会尝试保持特定的方向,也不会补偿诸如斜坡或不平坦地形等外部因素! 用户负责对操纵杆输入进行必要的调整,以使探测车保持在期望的路线上。

操纵杆效果
左操纵杆向上/向下操纵杆位置直接设置前进/后退速度。
左操纵杆向左/向右操纵杆位置直接设置向左/向右方向的偏航速率。
右操纵杆向左/向右操纵杆位置直接设置向左/向右速度。

有关此模式的配置/调校,请参阅手动模式

特技模式

INFO

此模式需要偏航速率测量值。

车辆将其偏航速率(左操纵杆向左/向右)调节至设定点,并且还可以指定最大偏航速率。 航向和速度不受控制。

手动模式相比,此模式引入了以下新特性:

  • 偏航速率控制可确保即使在不同的表面上,以及由于其他外部力(如风力)的影响,探测车也能以请求的速率转弯。
  • 在直线行驶方面略胜一筹,因为如果输入为零,PX4 将尝试保持零偏航速率。 这能抵抗轻微的干扰。
  • 偏航速率上限可用于调校探测车转弯的激进程度。
操纵杆效果
左操纵杆向上/向下操纵杆位置直接设置前进/后退速度。
左操纵杆向左/向右操纵杆位置设置偏航速率设定点。无论表面是否平坦或存在其他外部力,车辆都将跟踪该设定点。如果输入为零,控制系统将尝试保持零偏航速率。
右操纵杆向左/向右操纵杆位置直接设置向左/向右速度。

有关此模式的配置/调校,请参阅特技模式

稳定模式

INFO

此模式需要偏航速率和偏航估计值。

车辆将其偏航速率调节至设定点,并且还可以指定最大偏航速率。 当偏航速率设定点为零时,车辆将其偏航调节至设定点,从而保持航向。 速度不受控制。

特技模式相比,此模式在直线行驶方面表现更好,因为它能更有效地抵御干扰。

操纵杆效果
左操纵杆向上/向下操纵杆位置直接设置前进/后退速度。
左操纵杆向左/向右操纵杆位置设置偏航速率设定点。无论表面是否平坦或存在其他外部力,车辆都将跟踪该设定点。如果此输入为零,控制系统将保持当前的偏航(航向)。
右操纵杆向左/向右操纵杆位置直接设置向左/向右速度。

有关此模式的配置/调校,请参阅稳定模式

位置模式

INFO

此模式需要偏航速率、偏航、速度和全局位置估计值。

这是自动驾驶仪支持最多的模式。

车辆将其偏航速率调节至设定点,并且还可以指定最大偏航速率。 当偏航速率设定点为零时,使用全局位置来保持路径(控制器会根据速度输入(前进 + 横向速度)的方向构建一条线,然后探测车通过跟踪全局位置来沿着这条线行驶)。 速度被调节至设定点,并且可以设置最大值。

稳定模式相比,此模式引入了以下特性:

  • 速度上限(请参阅位置模式),用于调校探测车被允许行驶的速度。
  • 速度控制可确保即使在受到干扰的情况下(例如,在上坡行驶、逆风行驶、负载较重等情况下),探测车也能以请求的速度行驶。
  • 路线控制实现了最佳的直线行驶性能,因为车辆将沿着预期的路径行驶,并且如果被迫偏离轨道,它会返回该路径。 这比稳定模式要好得多,稳定模式可能会因干扰而被迫偏离预期轨道。
操纵杆效果
左操纵杆向上/向下操纵杆位置设置前进/后退速度设定点。车辆会尝试在斜坡等情况下保持此速度。
左操纵杆向左/向右为控制系统创建一个偏航速率设定点,以便进行调节。如果此输入为零,控制系统将保持探测车的行驶路线。
右操纵杆向左/向右操纵杆位置设置横向速度设定点。车辆会尝试在斜坡等情况下保持此速度。

有关此模式的配置/调校,请参阅位置模式

自动模式

在自动模式下,自动驾驶仪接管车辆的控制权,以运行任务、返回起飞点或执行其他自主导航任务。 有关这些模式的配置/调校,请参阅自动模式

任务模式

“任务模式”是一种自动模式,在该模式下,车辆执行已上传到飞行控制器的预定义自主任务计划。 任务通常是使用地面控制站(GCS)应用程序(如QGroundControl)创建并上传的。

任务指令

在撰写本文时(main(PX4 v1.16+)),任务中可使用以下指令:

QGC 任务项通信描述
任务开始MAV_CMD_MISSION_START开始任务。
航点MAV_CMD_NAV_WAYPOINT导航至航点。
返回起飞点MAV_CMD_NAV_RETURN_TO_LAUNCH返回起飞位置。
延迟至MAV_CMD_NAV_DELAY探测车将停止指定的时间。
改变速度MAV_CMD_DO_CHANGE_SPEED更改速度设定点
设置起飞位置MAV_CMD_DO_SET_HOME将起飞位置更改为指定的坐标。
跳转到项目(所有)MAV_CMD_DO_JUMP(以及其他跳转指令)跳转到指定的任务项。
盘旋(所有)MAV_CMD_NAV_LOITER_TIME(以及其他盘旋指令)使探测车停止指定的时间。其他指令会使探测车无限期停止。

返回模式

此模式使用以起飞位置为目标的纯追踪制导逻辑。 可以通过相应的任务指令或地面站用户界面激活返回模式。