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無人機編程實戰：基於ArduPilot和Pixhawk（簡體書）
- 系列名：機器人設計與製作系列
- ISBN13：9787111687580
- 出版社：機械工業出版社
- 作者：(墨)胡里奧‧阿爾貝托‧門多薩-門多薩; 維克多‧岡薩雷斯-維雷拉; 加布里埃爾‧塞普爾韋達-塞萬提斯; 毛里西奧‧門德斯-馬丁內斯
- 譯者：徐堅
- 裝訂／頁數：平裝／247頁
- 規格：24cm*17cm (高/寬)
- 版次：一版
- 出版日：2021/08/11
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商品簡介
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目次
商品簡介
本書包括三個部分，首先介紹自動駕駛儀和庫的特性。然後著重介紹對ArduPilot庫的重要部分的理解，其中描述了代碼的每個主要組成部分。第三部分是高級特性部分，目的是將獲得的知識擴展到實時應用程序。每個部分都詳細描述了代碼及其組件、應用程序和交互。
名人/編輯推薦
教你使用ArduPilot庫和Pixhawk自動駕駛儀對無人機進行編程，基於開源平臺輕鬆構建和開發自己的無人機
目次
譯者序
前言
致謝
第一部分 引言
第1章 硬件和軟件說明 2
1.1 自動駕駛儀 2
1.2 自動駕駛儀的種類：SDK與GUI 3
1.3 SDK的種類 4
1.4 Pixhawk自動駕駛儀（硬件） 5
1.5 克隆版本與原始版本 8
1.6 商業自動駕駛儀與你自己的設計 8
1.7 ArduPilot庫（軟件） 9
1.8 兼容性和類似項目 9
1.9 硬件和軟件之間的困惑 10
1.10 本章小結 10
第2章 ArduPilot工作環境 11
2.1 ArduPilot庫的相關文件類型 11
2.2 特定數據類型 11
2.3 所用程序的描述和流程 12
2.3.1 編碼和編譯 13
2.3.2 連接和加載接口 13
2.3.3 物理執行 13
2.3.4 顯示 13
2.3.5 反饋 14
2.4 上傳自定義代碼到自動駕駛儀 14
2.5 使用Eclipse創建新項目 16
2.6 錯誤校驗 21
2.7 ArduPilot庫中直接使用Arduino是否可行 26
2.8 本章小結 27
第3章 概念和定義 28
3.1 輔助組件 28
3.1.1 無刷電機 28
3.1.2 ESC 29
3.1.3 螺旋槳 30
3.1.4 框架 30
3.1.5 特殊連接器 31
3.1.6 遙測模塊（無線串行通信） 32
3.1.7 鋰電池 33
3.1.8 電池測試儀或電池監測器 33
3.1.9 GPS模塊 34
3.1.10 分配器 34
3.1.11 電源模塊 35
3.1.12 矽線 36
3.1.13 熱電偶 36
3.1.14 緊扣件 36
3.1.15 被動防振模塊 36
3.1.16 遙控器 37
3.1.17 嵌入式車載電腦 37
3.1.18 特殊Pixhawk組件 38
3.2 計算效率與數學等式 38
3.3 使用變量、函數、模塊和對象 39
3.3.1 變量 39
3.3.2 結構體 39
3.3.3 函數 40
3.3.4 模塊 40
3.4 getter和setter的概念 42
3.5 方向和位置的概念 42
3.6 安裝和編碼之間的區別 44
3.7 ArduPilot代碼的常用部分 44
3.8 ArduPilot代碼編程的常用模型 45
3.9 本章小結 46
參考資料和建議網站 47
第二部分 順序操作模式
第4章 基本輸入和輸出操作 51
4.1 頭文件 52
4.2 設置 54
4.2.1 寫入終端 54
4.2.2 讀取終端 56
4.2.3 讀取無線電信號 57
4.3 輔助通道與狀態機簡介 62
4.3.1 內部傳感器讀取位置和方向 64
4.3.2 外部位置傳感器讀數（GPS） 68
4.3.3 讀取模擬傳感器 72
4.3.4 信號濾波 73
4.3.5 讀寫數字 75
4.3.6 電池讀數 77
4.3.7 通過主LED使用視覺警報 78
4.4 本章小結 79
第5章 高級操作 80
5.1 有線和無線串行通信 80
5.2 通信程序 83
5.2.1 發送數據的過程 84
5.2.2 數據驗證過程 87
5.2.3 基本“校驗和”方法的描述 87
5.2.4 XOR“校驗和”方法的描述 87
5.3 輪詢 89
5.4 通過串行通信和開發板從外部設備讀取信息 97
5.5 寫入無刷電機（BLDC電機） 99
5.5.1 代碼優化 106
5.5.2 寫入電機的簡化函數 106
5.6 寫入標準直流電機（有刷） 110
5.7 使用步進電機 117
5.8 使用伺服電機執行輔助任務 118
5.9 ArduPilot兼容電機總結 121
5.10 數據的使用與存儲 121
5.11 使用Mission Planner GUI繪製SD數據 126
5.12 時間管理 133
5.13 本章小結 135
第6章 控制具有平穩飛行模式的四軸飛行器 136
6.1 多軸飛行器的基本建模 140
6.2 第二個例子：雙軸飛行器（同軸電機分析） 149
6.3 速度運動學關係 155
6.3.1 動態平移方程 157
6.3.2 動態旋轉方程 158
6.4 飛行模式 161
6.5 解耦的任務 163
6.6 控制方法 165
6.7 閉環與開環 165
6.8 飽和PD控制（飛行的軟模式基本控制） 166
6.9 無人機飛行的實施 175
6.10 本章小結 180
參考資料 180
第三部分 實 時 模 式
第7章 實時工作環境 184
7.1 鏈接器 184
7.2 調度程序說明 184
7.3 實時模式/調度程序模式下的ArduPilot常用部件 185
7.4 測量任務執行時間 186
7.5 本章小結 190
第8章 應用程序代碼 191
8.1 radio.pde模塊 194
8.2 control.pde模塊 194
8.3 data.pde模塊 197
8.4 pose.pde模塊 200
8.5 本章小結 201
參考資料 202
附錄1 與其他SDK命令的比較 203
附錄2 設置擴展代碼 205
附錄3 擴展頭文件 206
附錄4 完整功能代碼 210
附錄5 有用的關鍵字 215
附錄6 安裝ArduPilot庫 216
附錄7 推力矢量 234
附錄8 全向性 236
附錄9 擴展功率的方法 239
附錄10 四軸飛行器設計總結 241
附錄11 使用頭文件 245
前言
致謝
第一部分 引言
第1章 硬件和軟件說明 2
1.1 自動駕駛儀 2
1.2 自動駕駛儀的種類：SDK與GUI 3
1.3 SDK的種類 4
1.4 Pixhawk自動駕駛儀（硬件） 5
1.5 克隆版本與原始版本 8
1.6 商業自動駕駛儀與你自己的設計 8
1.7 ArduPilot庫（軟件） 9
1.8 兼容性和類似項目 9
1.9 硬件和軟件之間的困惑 10
1.10 本章小結 10
第2章 ArduPilot工作環境 11
2.1 ArduPilot庫的相關文件類型 11
2.2 特定數據類型 11
2.3 所用程序的描述和流程 12
2.3.1 編碼和編譯 13
2.3.2 連接和加載接口 13
2.3.3 物理執行 13
2.3.4 顯示 13
2.3.5 反饋 14
2.4 上傳自定義代碼到自動駕駛儀 14
2.5 使用Eclipse創建新項目 16
2.6 錯誤校驗 21
2.7 ArduPilot庫中直接使用Arduino是否可行 26
2.8 本章小結 27
第3章 概念和定義 28
3.1 輔助組件 28
3.1.1 無刷電機 28
3.1.2 ESC 29
3.1.3 螺旋槳 30
3.1.4 框架 30
3.1.5 特殊連接器 31
3.1.6 遙測模塊（無線串行通信） 32
3.1.7 鋰電池 33
3.1.8 電池測試儀或電池監測器 33
3.1.9 GPS模塊 34
3.1.10 分配器 34
3.1.11 電源模塊 35
3.1.12 矽線 36
3.1.13 熱電偶 36
3.1.14 緊扣件 36
3.1.15 被動防振模塊 36
3.1.16 遙控器 37
3.1.17 嵌入式車載電腦 37
3.1.18 特殊Pixhawk組件 38
3.2 計算效率與數學等式 38
3.3 使用變量、函數、模塊和對象 39
3.3.1 變量 39
3.3.2 結構體 39
3.3.3 函數 40
3.3.4 模塊 40
3.4 getter和setter的概念 42
3.5 方向和位置的概念 42
3.6 安裝和編碼之間的區別 44
3.7 ArduPilot代碼的常用部分 44
3.8 ArduPilot代碼編程的常用模型 45
3.9 本章小結 46
參考資料和建議網站 47
第二部分 順序操作模式
第4章 基本輸入和輸出操作 51
4.1 頭文件 52
4.2 設置 54
4.2.1 寫入終端 54
4.2.2 讀取終端 56
4.2.3 讀取無線電信號 57
4.3 輔助通道與狀態機簡介 62
4.3.1 內部傳感器讀取位置和方向 64
4.3.2 外部位置傳感器讀數（GPS） 68
4.3.3 讀取模擬傳感器 72
4.3.4 信號濾波 73
4.3.5 讀寫數字 75
4.3.6 電池讀數 77
4.3.7 通過主LED使用視覺警報 78
4.4 本章小結 79
第5章 高級操作 80
5.1 有線和無線串行通信 80
5.2 通信程序 83
5.2.1 發送數據的過程 84
5.2.2 數據驗證過程 87
5.2.3 基本“校驗和”方法的描述 87
5.2.4 XOR“校驗和”方法的描述 87
5.3 輪詢 89
5.4 通過串行通信和開發板從外部設備讀取信息 97
5.5 寫入無刷電機（BLDC電機） 99
5.5.1 代碼優化 106
5.5.2 寫入電機的簡化函數 106
5.6 寫入標準直流電機（有刷） 110
5.7 使用步進電機 117
5.8 使用伺服電機執行輔助任務 118
5.9 ArduPilot兼容電機總結 121
5.10 數據的使用與存儲 121
5.11 使用Mission Planner GUI繪製SD數據 126
5.12 時間管理 133
5.13 本章小結 135
第6章 控制具有平穩飛行模式的四軸飛行器 136
6.1 多軸飛行器的基本建模 140
6.2 第二個例子：雙軸飛行器（同軸電機分析） 149
6.3 速度運動學關係 155
6.3.1 動態平移方程 157
6.3.2 動態旋轉方程 158
6.4 飛行模式 161
6.5 解耦的任務 163
6.6 控制方法 165
6.7 閉環與開環 165
6.8 飽和PD控制（飛行的軟模式基本控制） 166
6.9 無人機飛行的實施 175
6.10 本章小結 180
參考資料 180
第三部分 實 時 模 式
第7章 實時工作環境 184
7.1 鏈接器 184
7.2 調度程序說明 184
7.3 實時模式/調度程序模式下的ArduPilot常用部件 185
7.4 測量任務執行時間 186
7.5 本章小結 190
第8章 應用程序代碼 191
8.1 radio.pde模塊 194
8.2 control.pde模塊 194
8.3 data.pde模塊 197
8.4 pose.pde模塊 200
8.5 本章小結 201
參考資料 202
附錄1 與其他SDK命令的比較 203
附錄2 設置擴展代碼 205
附錄3 擴展頭文件 206
附錄4 完整功能代碼 210
附錄5 有用的關鍵字 215
附錄6 安裝ArduPilot庫 216
附錄7 推力矢量 234
附錄8 全向性 236
附錄9 擴展功率的方法 239
附錄10 四軸飛行器設計總結 241
附錄11 使用頭文件 245
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