ARK Flow

ARK Flow는 오픈 소스 UAVCAN 광류, 거리 센서 및 IMU 모듈입니다.

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사양

  • 동적 UAVCAN 노드 열거

  • 센서

    • PixArt PAW3902 Optical Flow Sensor

      • 9lux 이상의 매우 낮은 조명 조건에서 트랙

      • 80mm에서 30m까지 넓은 작업 범위

      • 최대 7.4 rad/s

    • 9lux 이상의 매우 낮은 조명 조건에서 트랙

    • Broadcom AFBR-S50LV85D 비행시간 거리 센서

      • 통합 850nm 레이저 광원

      • 12.4 x 6.2°의 시야각 (FoV), 32 픽셀

      • 최대 30m의 일반적인 거리 범위

      • 최대 200k Lux 주변 조명 작동

      • 모든 표면 조건에서 잘 작동

      • 1~3 픽셀 사이를 비추는 2° x 2°의 송신기 빔

    • 최대 7.4 rad/sPixArt PAW3902 광학식 유량 센서

  • STM32F412CEU6 MCU

  • Pixhawk 표준 CAN 커넥터 2 개

    • 4 핀 JST GH

  • Pixhawk 표준 CAN 커넥터 2 개

    • 4 핀 JST GH

  • 소형 폼 팩터

    • 3cm x 3cm x 1.4cm

  • LED 표시기

  • 미국에서 제작

배선

ARK Flow는 Pixhawk 표준 4 핀 JST GH 케이블을 사용하여 CAN 버스에 연결됩니다. 추가 센서를 ARK Flow의 두 번째 CAN 커넥터에 연결하여 여러 센서를 연결할 수 있습니다.

UAVCAN 배선 방법은 UAVCAN > 배선을 참고하십시오.

장착 및 방향

권장 장착 방향은 다음 그림과 같이 보드의 커넥터가 차량 뒷면을 향하는 것입니다.

이는 매개변수 SENS_FLOW_ROT의 기본값 (0)에 해당합니다. 다른 방향을 사용시에는 매개변수를 적절하게 변경하십시오.

센서는 프레임의 어느 곳에 나 장착할 수 있지만, PX4 설정 중에 차량 무게 중심을 기준으로 초점 위치를 지정하여야 합니다.

PX4 설정

UAVCAN 활성화

ARK Flow 보드를 사용하려면 Pixhawk CAN 버스에 연결하고 동적 노드 할당을 위해 매개변수 UAVCAN_ENABLE2로 설정하여 UAVCAN 드라이버를 활성화합니다 (또는 <a href="../uavcan/escs.md">UAVCAN ESC</a>를 사용하는 경우 3).

단계는 아래와 같습니다:

활성화되면 부팅시 모듈이 감지됩니다. 유량 데이터는 10Hz에 도달하여야 합니다.

PX4 설정

Optical Flow > 추정기 > EKF2 에서 EKF 광류 매개변수를 설정합니다.

  • QGroundControl에서 수동으로 매개변수 EKF2_AID_MASK2로 설정하여 광학 흐름만 사용하거나 3으로 설정하여 GPS와 광학 흐름을 사용합니다. 값을 수동으로 설정하려면 고급 설정을 선택하고 수동 입력을 체크한 후 상단에 값을 입력하고 저장합니다.

  • 매개변수 EKF2_OF_POS_X, EKF2_OF_POS_YEKF2_OF_POS_Z는 차량 무게 중심에서 Ark Flow의 오프셋을 설명하도록 설정할 수 있습니다.

  • UAVCAN_RNG_MIN0.08로, UAVCAN_RNG_MAX30으로 설정합니다.

또한 다음의 매개변수들을 설정할 수 있습니다.

매개변수설명

광학 흐름에 의존시 지상 최대 높이.

광학 흐름에 의존시 지상 최소 높이.

광류 센서로 안정적으로 측정 기능한 최대 각 유량.

차체 프레임을 기준으로 한 보드의 요 회전.

Ark Flow 펌웨어 빌드

Ark Flow는 최신 펌웨어로 빌드되어 판매됩니다. 최신 버전으로 업데이트하는 개발자는 일반 PX4 도구 모음 및 소스를 사용하여 직접 빌드하고 설치할 수 있습니다.

단계는 아래와 같습니다:

  1. PX4 도구 모음을 설치합니다.

  2. git을 사용하여 Ark Flow를 포함한 PX4-Autopilot 소스를 복제합니다.

    git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot --recursive
    cd PX4-Autopilot
  3. Ark Flow 펌웨어를 빌드합니다.

    make ark_can-flow
  4. build/ark_can-flow_defaultXX-X.X.XXXXXXXX.uavcan.bin이라는 바이너리가 생성됩니다. 이 바이너리를 비행 컨트롤러 SD 카드의 루트 디렉터리에 저장하여 Ark Flow를 플래시합니다. 다음으로 SD 카드가 설치된 상태에서 비행 컨트롤러의 전원을 켜면 Ark Flow가 자동으로 깜박이고 바이너리가 더 이상 루트 디렉터리에 없고 이제 SD 카드의 ufw 디렉토리에 80.bin이라는 파일이 생깁니다.

Ark Flow 부트로더 업데이트

Ark Flow는 부트로더가 사전 설치된 상태로 판매됩니다. 그러나, PX4-Autopilot 환경에서 다시 빌드하고 다시 플래시할 수 있습니다.

단계는 다음과 같습니다:

  1. Ark Flow 부트로더 펌웨어를 빌드합니다.

    make ark_can-flow_canbootloader

1. Black Magic Probe와 같은 GNU 프로젝트 디버거(GDB) 사용을 지원하는 직렬 와이어 디버깅(SWD) 장치에 Ark Flow를 연결한 다음 CAN 포트 중 하나를 통해 Ark Flow에 전원을 연결합니다. 1. `ark_can-flow_canbootloader`로 Ark Flow를 플래시합니다. VS 코드에서 그렇게 하려면, VS 코드의 하단 표시줄에 `CMake: [ark_can-flow_canbootloader]: Ready`가 표시되어 깜박이고 있음을 나타냅니다. 그런 다음, VS 코드의 실행 및 디버그 창에서 `디버깅 시작`을 선택한 다음 첫 번째 중단점 이후에 `계속`을 선택하여 부트로더를 플래시합니다. 1. 부트로더가 플래시되면 위에서 설명한 대로 Ark Flow 펌웨어 `ark_can-flow_default`를 빌드하고 플래시할 준비가 된 것입니다.

LED 신호의 의미

ARK Flow가 깜박일 때 빨간색과 파란색 LED가 모두 표시되고, 제대로 실행 중이면 파란색 LED가 계속 켜져 있습니다.

빨간색 LED가 계속 켜져 있으면, 오류가 있으므로 다음 사항들을 확인하여야 합니다.

  • 비행 콘트롤러에 SD 카드가 설치되어 있는지 확인하십시오.

  • ark_can-flow_default를 플래싱하기 전에 Ark Flow에 ark_can-flow_canbootloader가 설치되어 있는 지 확인하십시오.

  • SD 카드의 루트 및 ufw 디렉토리에서 바이너리를 제거하고 빌드 및 플래시를 다시 시도하십시오.

비디오

@유튜브 속도 추정을 위해 ARK Flow 센서를 사용한 PX4 고정 위치(위치 모드에서)

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