ArduRover2.5使用手册

目录

一、介绍 1

二、性能特点 2

三、硬件构成 2

四、硬件安装 4

五、Windows地面站安装 4

六、连接地面站 7

七、罗盘校准 8

八、航线规划 11

九、自动模式下速度设置 15

十、驾驶模式配置 16

十一、命令行的使用 17

淘宝ArduRover

一、介绍

AutoRover2.5是一款功能强大而且完全开源的自动驾驶小车，同时还可以搭配多款地面控制站使用。地面站中可以在线升级固件、调参，使用一套全双工的无线数据传输系统在地面站与小车之间建立起一条数据链，即可组成一套无人车自动控制系统。

二、性能特点

l 人性化的图形地面站控制软件，通过一根 Micro_USB 线或者一套无线数传连接，鼠标点击操作就可以进行设置和下载程序到控制板的 MCU 中，无需编程知识和下载线等其它硬件设备。但如果你想更深入的了解AutoRover2.5 的代码的话，你仍旧可以使用 Arduino 来手动编程下载；

l 地面站的任务规划器支持上百个航点的自主驾驶设置，并且只需要通过鼠标在地图上点击操作就行；

l 基于强大的 MAVLink 协议，支持双向遥测和实时传输命令；

l 地面站中可实现任务规划，实时参数调整，视频显示，语音合成和查看飞行记录等；

l 核心MCU采用ATMEL的8bit  ATMEGA2560

三、硬件构成

l 整合三轴陀螺仪与三轴加速度的六轴MEMS传感器MPU6000

l 高度测量采用高精度数字空气压力传感器MS-5611l 板载16MB的AT45DB161D存储器l 三轴磁力计HMC5883

l 8路PWM控制输入

l 11路模拟传感器输入

l 11路PWM输出（8路电调电机+3路云台增稳）

l GPS 模块支持ublox输出的NEO-7M、8M等

l 可通过I2C接口使用外置罗盘

硬件方框图

四、硬件安装

安装中需要注意以下几点：

1、控制板为 5V 供电，最高不要超过 5.5V。推荐你使用单独的UBEC 进行供电；

2、通过 USB 接口供电时，如果 USB 数据处于连接状态，控制板会切断无线数传接口的通讯功能，所以请不要同时使用无线数传和 USB 线连接调试小车，USB 接口的优先级高于无线数传接口，仅有供电功能的 USB 线不在此限。

五、Windows地面站安装

       首先，地面站的安装运行需要微软的Net Framework 4.0 组件，所以在安装地面站之前请先下载NetFlamework4.0并安装。然后，在配套资料里找到Windows地面站安装文件。MSI为应用程序安装包，安装过程中会同时安装控制板的USB驱动，安装后插上USB线即可使用。

    双击 MSI 文件，然后一步一步 Next 即可，只是安装过程中弹出设备驱动程序安装向导时，请点击下一步继续,否则会跳过驱动程序的安装。

     接着勾选始终信任……然后点击安装，安装程序会自动安装相关的驱动程序

      安装完地面站后，安装程序一般不会在桌面创建一个快捷方式，所以请自行打开安装目录，选择 ArdupilotMegaPlanner10 文件右键，选择发送一个快捷方式到桌面上，以方便日后使用。

       驱动是否成功安装的标志就是在设备管理器中正确识别了标识为 Arduino Mega 2560 的端口号。

       安装完成后，如果地面站有更新提示，请勿更新！

六、连接地面站

       安装完地面站和驱动后，现在可以开始启动地面站主程序了，启动后首先呈现的是一个多功能数据仪表界面。

1、使用USB连接地面站

       打开遥控器，关闭小车的安全开关！（安全开关在小车左侧、电池仓的旁边，向前为开，向后为关。小车动力电机只有在开关打开的情况下才会转动）使用USB线连接控制板到电脑，确保电脑已经识别到控制板的COM口后，打开地面站，在地面站主界面的右上方端口选择下拉框那里选择对应的 COM 口，一般正确识别的 COM 口都有 Arduino Mega 2560 标识，直接选择带这个标识的 COM 口，然后波特率选择 115200，点击 connect 连接按钮。

2、使用无线数传连接地面站

    打开遥控器，关闭小车的安全开关！将带USB口的无线数传地面端插入电脑，确保电脑已经识别到数传的COM口后，打开地面站，在地面站主界面的右上方端口选择下拉框那里选择对应的 COM 口，然后波特率选择 57600，点击 connect 连接按钮。

七、罗盘校准

       AutoRover2.5出厂前已经进行了各项校准，但是各地的电磁环境不同，你可能需要进行罗盘校准。罗盘错误，地面站的姿态界面上会不断弹出红色提示：

PreArm：Compass not calibrated（罗盘没有校准）

        为了操作方便，建议使用无线数传连接小车到地面站。连接成功后，点击 “初始设置”下的 Mandatory Hardware 菜单，选择 Compass 选项，按下图勾选对应的设置以后点击 Live Calibrad（现场校准）。

弹出一个提醒菜单：

点击OK

     在弹出界面的底部取消勾选Use Auto Accept,转动小车，每个轴至少转一次，即俯仰360度一次，横滚360度一次，水平原地自转360度一次，在转的过程中，系统会不断记录罗盘传感器采集的数据。根据经验，可以任意姿态旋转直到图左侧的白点完全消失，出现一个较为完整的彩色球。

      点击完成Done,保存罗盘数据。

    回到飞行数据界面，将AutoRover2.5的车头分别朝向东西南北四个方向，和地面站显示的机头方向进行对比，方向基本一致则表示校准成功。

八、航线规划

1、手动航线规划

     遥控器驾驶模式三段开关拨到“中”位置，即学习模式LEARNING。此时拨动学习通道(CH7)增加当前GPS位置为新航点。完成后驾驶模式三段开关拨到“高”位置，即自动模式AUTO ，小车将会按航线自动运行。航线结束，小车停止。随时可以将驾驶模式三段开关拨到“低”位置，即手动模式MANUAL 获得控制权。在手动模式MANUAL下，拨动学习通道(CH7)删除当前航线任务。

2、地面站航线规划

     打开地面站，点击“飞行计划”菜单，在界面右侧“行动”选项栏下的地图选项中下拉选择“高德卫星地图”（需要联网），在国内支持比较好。将小车放置在空旷的户外（有GPS信号），上电后通过无线数传连接到地面站，GPS定位后可以在界面上看到小车的实时位置。点击“行动”选项栏下的“起始位置”，小车图标将调整显示在地图的中心。通过鼠标和滚轮可以自由的拖动、缩放地图。

   （1）离线地图：按住Ctrl键拖动鼠标选择矩形区域，右键——地图工具——预读取航点路径（离线地图） 即可以下载离线地图。

   （2）航线规划：不同的命令，可以实现不同的功能，最常用的就是WAYPOINT 航点命令。WAYPOINT 命令，到达航点半径后自动驶向下一航点，其中航点半径简易设定为3，单位为米。即到达航点半径3米以内，小车就认为到达了这个航点，将会执行下一条命令。其他参数以下图“航点”栏为准。

    设置航点步骤很简单，在地图上单击任意位置即可添加一个WAYPOINT 航点，并可以在地图上直接拖动现有航点，完成后点击“写入航点”即可把航线数据上传到小车，将覆盖小车原有的航线数据。点击“读取航点”可以读取小车上的航线数据。

    以航线“北京-上海-广州”为例，在地图上点击北京，弹出默认高度设置界面，输入0，点击OK。

生成第一个航点

依次点击上海和广州

可以使用鼠标直接拖动地图上的航点，或者直接在“航点”栏里输入航点经纬。

    右键航点图标，在右键菜单里点击“删除航点”删除本航点，点击“清除任务”删除所有航点和命令，但“清除任务”命令不能删除小车上的航点数据。也可以直接点击“航点”栏删除框里的“X”删除对应航点，或者点击上下箭头更改航点顺序。

九、自动模式下速度设置

点击“配置调试”菜单，选择 Basic Tuning，就会弹出如下的基本调试界面：

       图中Rover选项下Cruise Speed 为自动驾驶速度，设置为1.0，单位为米每秒；Throttle 0-100%选项下Cruis 为自动驾驶初始油门，设置为10，为10%。设置完成以后请点击Write Params进行保存。其他选项可以设置相关的PID参数。熟悉之后可以在适当的范围内调整参数。默认的PID参数效果较好，进行设置前请详细记录默认参数。

十、驾驶模式配置

       在实际驾驶当中，可以通过遥控器上的驾驶模式开关选择小车的驾驶模式，AutoRover2.5有多种驾驶模式可供选择，但一次只能设置三种。配置驾驶模式前同样需要你连接小车到地面站，点击“配置调试”菜单，选择 Flight Modes，就会弹出如下的驾驶模式配置界面。

控制油门和方向，拨动学习通道(CH7)储存当前GPS位置为新航点

3、自动模式AUTO ：按照LEARNING模式或地面站生成的航线数据自动巡航

该模式下拨动学习通道(CH7)立即进入RTL（自动返航）模式，完成返航进入HOLD模式；该模式下拨回LEARNING或MANUAL模式可以获得手动控制权；该模式下若遥控器信号丢失，进入HOLD模式

4、驾驶模式STEERING ：学习模式+避障

5、待命模式HOLD ：无人车停止，轮子朝前

6、指导模式GUIDED ：在使用无线数传模块的情况下，通过地面站在地图上指点，无人车可以定速到定点

十一、命令行的使用

    地面站中的 TERMINAL(命令行终端)是一个类似 DOS 环境的串口调试工具，通过它可以测试传感器的原始输出数据流，可以配置控制板的功能，可以清空配置信息，可以设置下载日志，浏览日志，可以说功能非常强大，下面以查看陀螺仪的输出数据为例讲解 TERMINAL 的使用，其它功能自行摸索，一通则全通。

首先连接控制板与电脑，打开地面站选择好端口和波特率后，点击 TERMINAL（终端）菜单，点击界面左上方的 Connect （连接）按钮，注意：不是右上方的那个总连接按钮。

       我们是为了查看陀螺仪输出数据，所以输入 test 后回车（也可以直接点上方的测试按钮），命令行终端会进入 test 二级菜单

    在二级 test 菜单下我们可以输入 help 或者？号查看 test 菜单下包含的可用命令

    可以看到 test 菜单下有 baro 气压计、compass 罗盘、gps、ins 陀螺仪、logging 日志存储器、motors 电机等各种测试命令，我们要看的是陀螺仪，那么输入 ins 回车，我们将看到以下信息

    通过以上数据我们可以清晰的看到陀螺仪的输出状态，要终止输出按回车键即可，返回上一级菜单用 exit 命令，其它命令请自行举一反三，特别提一点，在 setup 菜单下，用 erase 命令可以擦除 eeprom 的配置信息，这是一个常用的命令。