【Tello无人机】多机编队控制

在现代工业、环境监控和城市安防应用中,多机器人系统(MRS)的应用日益广泛。相较于单一机器人系统,多机器人系统在执行复杂任务时不仅效率更高,而且对单一故障的鲁棒性更强。本文介绍了Tello无人机编队控制方法,设计了五架无人机的编队任务,并在物理中进行了实现。

通讯接口

可使用官方的Tello SDK通过电脑或手机无线2.4 GHz 802.11n WiFi连接控制无人机。无人机控制指令主要是通过UDP端口发送文本消息来实现。总的来说,与Tello无人机通信有三个基本的数据流:

  1. 命令上行流,可以发送文本命令直接控制飞行。SDK支持多种命令,从简单的平移和旋转到执行更复杂的飞行轨迹,比如沿曲线飞行。该协议还提供了确认机制,无人机的飞行控制器会返回一系列错误代码。

  2. 状态数据和遥测下行流,向用户提供基本的Tello遥测数据,比如横滚-俯仰-偏航定位、平移速度、加速度、电池电量以及通过气压和飞行时间传感器得到的当前高度信息。

  3. 视频下行流,利用机载720p 30 fps摄像头,可以像访问标准IP摄像头视频流一样独立访问。

速度控制器设计

根据给定速度与无人机的实际飞行速度,进行数据采集与系统辨识,下图为采集数据的曲线图,四个曲线图分别代表无人机在X、Y、Z轴的速度和Yaw角度的变化,将无人机的设定速度(红色实线)和实际飞行速度(黑色虚线)进行了比较。

采用Matlab系统辨识工具箱根据采集的输入输出数据进行运动学模型辨识,得到以下的辨识结果,并利用PID控制器参数整定工具箱进行控制器参数整定,得到如下控制器参数

经过PID控制器作用后的系统响应曲线如下图:

编队实现

定位阶段:对于编队中的每个机器人𝑖,其中𝑖=1,2,3,4,5,参考位置𝑝𝑟𝑒𝑓i计算公式如下:

点击【Tello无人机】多机编队控制 - 古月居 (guyuehome.com)可查看全文

相关推荐
An独行者7 小时前
基于无人机观测的高光谱 BRDF 可表征平坦沙漠地表的光学特性:与实验室和卫星数据的综合对比研究
无人机
Dymc10 小时前
【论文解析】DUCPP —— 当路不知道能不能走,让无人机先去探路
人工智能·无人机·视觉定位·低空经济·无人集群
YOLO数据集集合10 小时前
智慧道路病害分割识别|公路裂缝坑洞智能检测 无人机巡检深度学习数据集
人工智能·深度学习·无人机
Multipath71215 小时前
多链路聚合路由与宽带自组网、卫星便携站结合的传输应用
网络·5g·安全·无人机·实时音视频
YOLO数据集集合16 小时前
无人机航拍河道垂钓检测数据集|水域禁钓智能识别|YOLO目标检测实战 河道垂钓识别数据集|无人机水域巡检|非法垂钓检测|深度学习目标检测
yolo·目标检测·无人机
weixin_4526006916 小时前
D1307-RTC时钟芯片简介
机器人·无人机·实时音视频·摄像头·充电桩·电动工具·光伏逆变器
无人机长了一个脑袋19 小时前
无人机的带宽
无人机
Dymc19 小时前
【论文解析】CoPCS — 让无人机与无人车“心有灵犀“的协同规划框架
人工智能·无人机·视觉定位·低空经济·无人集群
LONGZETECH19 小时前
Unity 3D+C/S架构无人机数字孪生实训室:破解实训“三高”难题的底层技术实现
c语言·开发语言·3d·unity·架构·无人机
YOLO数据集集合20 小时前
滑坡智能识别|遥感卫星无人机多源影像数据集|深度学习语义分割开源基准
人工智能·深度学习·yolo·目标检测·视觉检测·无人机