算法使用

• 选择合适的场景

  由于相机前置安装，因此无人机仅能检测到前方的障碍物。因此避免设置让无人机大转向后立即避障的场景。

  当障碍物密集时，尤其是钻洞场景，在接近障碍物时需要更多的点以引导无人机尽可能接近，否则无人机可能会在察觉到可用路径前提前绕行，导致最终没有按预想路径飞行。

• 设定航点

  程序将读取配置文件中设置的目标点，并依次执行抵达他们的飞行任务。

  # 打开配置文件，翻到大约第 20 行
  src/autonomous_drone_sdk/global_interface/config/ego_planner_swarm_v1/param.xml

  预设最大可执行目标点数默认为6个。这里 point_num 数量为实际执行的目标点个数。 比如这里 point_num 设置为 2 个 (< 6)，那就只执行前2个点，后面的目标点都不执行。

  <!-- 预设目标点数 -->
  <arg name="point_num" value="2" />

  这里给出具体每个目标点的坐标：

  <!-- 目标点为相对里程计初始化点的x、y、z坐标，单位 m -->
  <arg name="point0_x" value="1.0" />
  <arg name="point0_y" value="0.0" />
  <arg name="point0_z" value="1.0" />
  
  <arg name="point1_x" value="2.0" />
  <arg name="point1_y" value="0.0" />
  <arg name="point1_z" value="1.0" />
  ......
  <!-- 建议最后一个点设置为 0 0 1 ，以方便降落 -->

  默认的 6个目标点不够用，想要设置更多？

  在配置文件 param.xml 中添加新目标点（包含XYZ三个值）

  <arg name="point4_x"/> 
  <arg name="point4_y"/> 
  <arg name="point4_z"/> 
  <arg name="point5_x"/> 
  <arg name="point5_y"/> 
  <arg name="point5_z"/> 
  <!-- 在大约第 45 行左右添加 -->
  <arg name="point6_x"/>  <!-- 新增加点的 X 值 -->
  <arg name="point6_y"/>  <!-- 新增加点的 Y 值 -->
  <arg name="point6_z"/>  <!-- 新增加点的 Z 值 -->
  
  ......
  
  <param name="fsm/waypoint4_x" value="$(arg point4_x)" type="double"/>
  <param name="fsm/waypoint4_y" value="$(arg point4_y)" type="double"/>
  <param name="fsm/waypoint4_z" value="$(arg point4_z)" type="double"/>
  <param name="fsm/waypoint5_x" value="$(arg point5_x)" type="double"/>
  <param name="fsm/waypoint5_y" value="$(arg point5_y)" type="double"/>
  <param name="fsm/waypoint5_z" value="$(arg point5_z)" type="double"/>
  <!-- 在大约第 107 行左右添加 -->
  <param name="fsm/waypoint6_x" value="$(arg point6_x)" type="double"/>  <!-- 新增加点的 X -->
  <param name="fsm/waypoint6_y" value="$(arg point6_y)" type="double"/>  <!-- 新增加点的 Y -->
  <param name="fsm/waypoint6_z" value="$(arg point6_z)" type="double"/>  <!-- 新增加点的 Z -->

• 运行算法

  手持无人机，先启动视觉里程计，再启动 Ego-Planner，即可看到实时规划轨迹结果。

  # 打开第一个终端，初始化无人机
  cd X152b
  bash scripts/one_shot_single.sh
  
  # 打开第二个终端，启动里程计（这里使用Vins-Fusion为例）
  cd X152b
  bash src/vins_fusion/run.sh
  
  # 打开第三个终端，启动 Ego-Planner 规划算法
  cd X152b
  bash src/ego_planner_swarm_v1/run.sh

• 评估和可视化

  [可选] 使用 Foxglove 远程可视化

  算法运行过程中，打开 Foxglove，可对程序运行状况进行可视化，如下图所示：

  这里提供了布局配置文件，在Foxglove中导入该布局，实现上图

  点击下载本例中的 Foxglove 布局图（需解压后导入）

实际飞行时，速度不满意？

设置规划轨迹时允许的最大运行速度和最大加速度

<arg name="max_vel" default="1" />
<arg name="max_acc" default="1" />

由于D430相机是卷帘相机，且视觉里程计更新频率不是特别高，因此设置过高的运行速度会导致规划失败

常见问题

Q: 无人机在穿越障碍时会撞到障碍物。

可以通过录制rosbag包离线运行算法或手持无人机到撞机点附近，复现异常场景。可能的原因包含：

1、无人机飞行太快，Ego-Planner 规划结果还未能完全得到执行或里程计延迟太高

2、在撞机点附近的深度图，导致生成的点云占据栅格地图出现非理想情况（生成错误或生成缺失）

通常的做法是先检查相机在撞机点附近的深度图可靠（没有大片空洞或者异常点云）

再考虑调整场地环境（环境灯光、障碍物摆放空间关系）、深度相机参数、点云占据栅格生成参数等来保证该处的规划可行。