[特殊字符]️ 整个键盘控制无人机系统框架

🎯 五大核心模块详解

1. 📥 输入处理模块

keyboard_control_node
├── 功能:捕获键盘输入并转换为ROS消息
├── 文件:keyboard_control.cpp
├── 输入:键盘按键 (W/A/S/D/R/F/Q/E/L/ESC)
├── 输出:geometry_msgs::Twist 消息
└── 目标话题:/px4ctrl/keyboard_cmd

2. 🧠 状态机控制模块

PX4CtrlFSM (有限状态机)
├── 五种控制状态:
│ ├── MANUAL_CTRL - 手动控制 (遥控器优先)
│ ├── AUTO_HOVER - 自动悬停 (支持键盘控制) ⭐
│ ├── CMD_CTRL - 指令跟踪 (轨迹跟踪)
│ ├── AUTO_TAKEOFF - 自动起飞
│ └── AUTO_LAND - 自动降落
├── 安全机制:
│ ├── 状态转换检查
│ ├── 高度限制保护
│ ├── 通信超时保护
│ └── 遥控器优先级
└── 核心函数:keyboardCmdCallback()

3. 🎮 键盘命令处理模块

keyboardCmdCallback() 函数
├── 输入验证:
│ ├── 状态检查 (仅AUTO_HOVER有效)
│ ├── 消息有效性验证
│ └── 降落特殊指令处理
├── 坐标转换:
│ ├── 机体坐标系 → 世界坐标系
│ ├── 考虑当前偏航角
│ └── 水平/垂直运动分离处理
├── 运动增量计算:
│ ├── 水平移动:±0.3m步长
│ ├── 垂直移动:±0.15m步长
│ └── 偏航旋转:±0.2弧度步长
└── 目标更新:hover_pose位置更新

4. 🔗 通信协调模块

px4ctrl_node (主节点)

├── 订阅话题:

│ ├── /px4ctrl/keyboard_cmd (键盘指令)

│ ├── /mavros/local_position/odom (位置反馈)

│ ├── /mavros/imu (IMU数据)

│ └── /mavros/rc/in (遥控器数据)

├── 发布话题:

│ ├── /mavros/setpoint_raw/attitude (姿态指令)

│ ├── /traj_start_trigger (轨迹触发)

│ └── /debugPx4ctrl (调试信息)

└── 服务客户端:

├── /mavros/set_mode (模式设置)

└── /mavros/cmd/arming (解锁服务)

5. ⚙️ 底层执行模块

MAVROS + PX4
├── MAVROS功能:
│ ├── ROS-PX4通信桥接
│ ├── MAVLink协议转换
│ └── 多种数据类型支持
├── PX4功能:
│ ├── 底层飞行控制
│ ├── 传感器数据融合
│ ├── 电机控制输出
│ └── 安全监控
└── 硬件接口:
├── PWM电机控制
├── I2C/SPI传感器
└── 串口通信

用户按键 → 终端捕获 → 消息封装 → ROS发布 → 状态机接收 →
安全检查 → 坐标转换 → 目标更新 → 控制算法 → 姿态指令 →
MAVROS转发 → PX4执行 → 传感器反馈 → 状态更新 → 循环继续

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