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ArduSub开源控制系统.docx

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一、概述 1、ArduSub 简介 ArduSub 是一种先进的开源 ROV / AUV 控制系统。 2、概述 ArduSub 是海底机器人的完整开源控制器解决方案,提供远程操作控制(通 过多种智能潜水模式)和执行完全自主的任务。 作为 DroneCode 软件平台的一部分,它与地面控制站软件无缝配合,可以监 测水下航行器遥测并执行强大的任务规划活动。 它还受益于 DroneCode 平台的 其他部分,包括模拟器,日志分析工具和用于水下航行器管理和控制的更高级 API。 ArduSub 在海洋机器人的尖端,旨在那些想要尝试先进的技术,尖端的软件 和新的能力的人。 它可以用于许多不同类型的水下车辆,包括若干配置的 ROV。 3、主要特点  反馈控制和稳定性:基于多轴自动驾驶仪系统,ArduSub 控制器具有精确的 反馈控制,以主动维持方向;  深度保持:使用基于压力的深度传感器,ArduSub 控制器可以保持深度在几 厘米内;
 航向保持:默认情况下,ArduSub 控制系统在不指令转弯时自动保持其航向;  摄像机倾斜:通过操纵杆或游戏手柄控制器与伺服或云台电机的摄像机倾斜 控制;  灯光控制:通过操纵杆或游戏手柄控制器控制海底照明;  无需编程:ArduSub 控制器适用于各种 ROV 配置,无需任何自定义编程。 大 多数参数可以通过地面控制站轻松更改。 4、需求配置 同许多 ArduSub 控制器兼容的硬件和水下航行器的潜在组合。 以下是一个 简短的摘要列表:  支持 ROV 与推进器和速度控制器;  自动驾驶仪控制器,如 3DR PixHawk;  通过串行或以太网进行通信的缆线;  安装了 QGroundControl 的便携式计算机  USB 游戏手柄或操纵杆控制器(示例)  用于深度测量的压力传感器(示例) 5、ROV ArduSub 兼容许多不同的结构的 ROV。 请参阅此处查看主动支持的框架列 表。 6、硬件控制器 与 DroneCode 兼容,ArduSub 控制器可用于许多不同的硬件选项。 它主要 在 3D Robotics 的 PixHawk 上开发和支持,但也支持其他硬件:  PixHawk 的 3D 机器人;  PixRacer *的 AUAV;  Navio + / Navio2 的 Emlid;  Erle Brain,PXFmini *的 Erle Robotics  BBBmini shield for BeagleBone Black 这些选项具有 8 个或更少的 PWM 输出,并且可能不支持所有 ArduSub 帧类型 7、缆线和缆线接口
ArduSub 与串行和以太网通信接口兼容。 所使用的硬件自动驾驶仪必须支 持您选择的选项。 Pixhawk 只支持串行连接,但可以通过配套计算机连接到以 太网。 其他自动驾驶仪本机支持以太网。 有几个可用的 tether 接口板与 ArduSub 很好地工作:  蓝色机器人 Fathom-S 缆线接口提供模拟视频和一个串行端口,用于与自动 驾驶仪进行直接通信;  蓝色机器人 Fathom-X Tether 接口提供以太网连接,并需要具有以太网支持 的设备;  也可以使用直接以太网连接,并且还需要具有以太网支持的设备。 8、航行控制器和地面控制站 ArduSub 软件主要用于通过 QGroundControl(QGC)进行接口,QGC 是一个 开放源代码的跨平台用户界面,用于所有类型的无人机。 该接口通过缆线连接 到 ArduSub 控制器,并显示水下航行器状态信息,并允许更新参数和设置。 最重要的是,QGC 与用于命令航行器的操纵杆或游戏板控制器接口。 它与 大多数 USB 操纵杆兼容。 有几个几个推荐的操纵杆:  Xbox 360 / Xbox One 控制器,带无线 USB 连接;  Logitech f310(有线)和 Logitech f710(无线)游戏手柄。 如果使用基于以太网的缆线接口和基于计算机的自动驾驶仪,则流视频可以 直接在 QGC 中显示。 9、支持的推进器布局样式 ArduSub 包括一个高级电机库,可以配置任何配置的电机。 该库用于实现 多个支持的框架配置。 所有配置从自顶向下视图显示。 目前支持:
请看这里如果你想添加自己的配置。 10、传感器和执行器 除了标准的板载传感器(IMU,罗盘),ArduSub 控制器直接支持多个外部 传感器,包括:  用于测量和自动深度保持的压力/深度传感器(示例);  GPS 位置传感器(在水下不工作)。 其他传感器,特别是高带宽和专用传感器被集成为伴随传感器,连接到伴随 计算机并且与 ArduSub 并行并且共享通信路径。 这允许快速集成新的和唯一的 有效负载,并允许您使用制造商的用户界面来控制传感器。 传感器集成仍处于早期阶段,但最终将包括传感器,例如:  深度探测器  扫描声纳  电导率传感器 控制器可以命令可调光灯,并且可以配置为控制标准伺服以及附加功能。 11、应用 ArduSub 提供了从简单的观察级 ROV 到复杂的研究级 ROV 的各种应用所需的 功能。 以下是 ArduSub 驱动的 ROV 可用于以下应用程序的简短列表:
 观察和探索;  残骸发现和记录;  摄影和摄像;  船舶和设备检查;  生物取样和测量;  水下检索;  学术和研究项目;  ROV 和 AUV 比赛。
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