# 基于ROS和YOLO的无人机控制系统 ## 项目简介 本项目是一个基于ROS（Robot Operating System）和YOLO算法的无人机控制系统，旨在实现无人机的远程控制、物体识别以及仿真测试。通过ROS系统与Mavros通信，结合YOLO算法进行物体检测，实现无人机的自主飞行和目标识别功能。 ## 主要功能 1. 无人机控制通过ROS和Mavros实现对无人机的远程控制，包括模式切换（如Position、Mission、Offboard等）和位置控制指令的发送。 2. 物体识别使用YOLO算法进行物体检测，识别目标物体并输出与物体的距离信息。 3. 仿真环境通过Gazebo仿真工具模拟无人机的飞行环境，验证控制算法和系统设计的可行性。 4. 心跳包检测通过Mavros与飞控通信，检测无人机的心跳包，确保通信正常。 ## 安装使用步骤 ### 1. 环境配置 #### 1.1 安装ROS Melodic

部署mid360+Livox-SDK2+Livox-ros-driver2+FAST-LIO2教程是一篇详细介绍如何将mid360, Livox SDK 2, Livox ROS driver 2以及FAST LIO 2这些高精度导航和定位系统的软件组件进行集成的指南。该教程对于需要在机器人、自动驾驶汽车、无人机等设备上集成这些先进系统的研究人员和工程师来说极具价值。 mid360作为一款先进的传感器系统，能够提供三维激光扫描功能，广泛应用于移动测量和空间数据采集领域。为了使mid360在机器人系统中正常工作，需要安装Livox SDK 2。Livox SDK 2是专门针对Livox LiDAR传感器的软件开发包，它包含了必要的驱动程序和接口，确保mid360能够与计算机系统进行有效通信。 紧接着，要使机器人能够理解并处理从Livox传感器获取的数据，必须安装Livox-ros-driver2。这是一个为ROS（Robot Operating System）环境设计的驱动程序，它能够将LiDAR数据转化为ROS系统可以识别和处理的格式。ROS是一个用于机器人软件开发的灵活框架，它提供了大量的工具和库函数，被广泛用于学术和工业界的机器人项目中。 FAST-LIO2是集成了LiDAR-Inertial Odometry算法的系统，它能够结合来自LiDAR的点云数据和来自惯性测量单元（IMU）的惯性数据，实现对机器人或无人机精确、实时的定位和导航。通过使用FAST-LIO2，可以增强机器人的自主导航能力，使其在各种复杂的环境中都能保持高精度的运动状态估计。 整体而言，这篇教程不仅仅是一步一步的安装指南，更是一个系统集成的过程，涉及到软件的配置、调试以及优化，最终实现一个完整的机器人导航和定位解决方案。对于想要深入了解和应用这些技术的读者来说，这篇文章提供了一个宝贵的参考资源。需要注意的是，集成这些系统需要一定的计算机编程知识和对ROS环境的理解，因此建议具备相关背景的读者进行尝试。

内容概要：本文全面介绍了多旋翼无人机的发展历程、常见品牌和分类，特别是针对多旋翼无人机进行了详尽的技术阐述，涉及其硬件组成部分如电机、电调、接收机、飞控、GPS和机载计算机等，还包括各个部件的选择和安装要点。针对ROS和PX4的集成实现了详细探讨，包括从ROS基础知识的普及、开发环境的搭建到最后的功能包编写与测试等一系列开发流程和技术细节，确保多旋翼无人机实现Offboard模式及其他自动驾驶任务的成功执行。最后，深入分析了PX4姿态解算和控制算法的实现，为无人机的稳定性和安全性提供了技术保障。 适用人群：对无人机特别是多旋翼无人机硬件和ROS系统有兴趣的研究者、工程师和爱好者。对于初学者而言，也能提供较为系统的学习资源和指南。 使用场景及目标：该文档旨在帮助用户深入了解多旋翼无人机的软硬件组成，并掌握如何运用ROS开发环境进行控制算法编程；通过理解和实施文中的步骤，实现无人机从硬件拼装到ROS系统配置再到自动化任务的逐步掌握，如飞行任务规划、自动驾驶等功能，确保用户能在实践中不断提高技能。 其他说明：文中还涉及到多种技术实现的具体方法，例如电池和电调的选择、飞控和传感器校准、MATLAB-Simulink与ROS的互通等，提供了大量有价值的参考资料链接。对于想要深入了解无人机技术的人士提供了宝贵的信息。

# 基于ROS和g2o框架的TEB局部路径规划器 ## 项目简介 本项目是一个基于ROS（机器人操作系统）和g2o优化框架的局部路径规划器，名为TEB（Timed Elastic Band）局部路径规划器。该项目主要用于移动机器人的导航任务，通过优化机器人的轨迹来实现高效、安全的局部路径规划。 ## 项目的主要特性和功能 1. 路径规划优化使用g2o框架进行轨迹优化，支持多种约束条件，包括障碍物避碰、速度限制、加速度限制、路径最短、机器人运动学模型等。 2. 动态障碍物处理能够处理动态障碍物的移动，并实时更新路径规划。 3. 可视化支持提供丰富的可视化功能，包括路径、障碍物、机器人模型等的可视化。 4. 多轨迹管理支持多轨迹的管理和优化，选择最佳轨迹进行执行。 5. 速度和姿态控制提供精确的速度和姿态控制，确保机器人按照规划的路径平稳移动。 6. 路径规划图构建通过图搜索算法构建路径规划图，支持深度优先搜索和概率路线图方法。 ## 安装使用步骤

ros_control 请参阅上的ros_control 建置状态 靛青 动能 月球 旋律 理性的 基于源的安装的分支 ROS靛蓝 ROS动力学 ROS月球 ROS旋律 ROS Noetic 靛蓝开发 动能发展 动能发展 旋律发展 新奇发展 出版物 如果您认为这项工作有用，请通过引用以下方式来感谢作者： S. Chitta，E.黄鼠狼-Eppstein的，W. Meeussen，V.与Pradeep，A.罗德里格斯Tsouroukdissian，J. Bohren，D.科尔曼，B.匈牙利，G.莱奥拉，M.Lüdtke和E.费尔南德斯Perl多莫“ros_control： ROS的通用和简单控制框架” ，《开源软件杂志》，2017年。（ ） @article{ros_control, author = {Chitta, Sachin and Marder-Eppstein, Eit

1、多种模式控制机器人运动。 2、接收机器人运动的地图并且发布导航目标点 3、机器人运动数据的可视化显示。

此处代码可以直接下载使用，实测效果非常好。后给出具体的实用教程和视频演示。采用ROS+PX4的开发方案，ROS进行物体识别，根据识别的位置信息发布无人机控制指令，确保无人机始终保持目标物体的正上方，在满足最小允许误差的条件下控制舵机投放。有不清楚的地方，欢迎假如我们一起交流。详细使用教程，可以参考博客： https://blog.csdn.net/qq_35598561/article/details/135559336?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22135559336%22%2C%22source%22%3A%22qq_35598561%22%7D

# 基于ROS和YOLO的相机与激光雷达融合检测系统 ## 项目简介 本项目是一个基于ROS（Robot Operating System）和YOLO（You Only Look Once）深度学习算法的相机与激光雷达融合检测系统。该系统通过联合标定相机和激光雷达，实现对环境中的物体进行精确检测和定位。主要应用于自动驾驶、机器人导航等领域。 ## 项目的主要特性和功能 1. 相机与激光雷达联合标定 相机内参标定使用棋盘格标定板进行相机内参标定，获取相机的内参矩阵和畸变参数。 相机与激光雷达外参标定通过Autoware工具进行外参标定，获取相机与激光雷达之间的外参矩阵。 2. 物体检测与点云融合 使用YOLO v3算法检测相机图像中的车辆目标。 通过外参矩阵将检测到的目标边界框投影到激光雷达坐标系下，实现点云与图像的融合。 在RVIZ中显示融合后的检测结果，绿色框标记出车辆点云。 3. ROS集成

ROS（Robot Operating System）是一个开源操作系统，专门为机器人设备和软件应用程序设计。在ROS中，"package"是代码和资源的基本组织单位，它们包含了源代码、配置文件、文档和其他必要的组件。"image_pipeline"是一个非常重要的ROS功能包，专门用于处理图像流和执行相机标定，这在机器人视觉应用中至关重要。 在标题中提到的"image_pipeline-melodic.zip"，这是ROS Melodic Morenia版本下的image_pipeline包的压缩文件。Melodic是ROS的一个长期支持版本，发布于2018年，为Ubuntu 18.04 LTS提供支持。"image_pipeline"包提供了处理来自相机的原始图像数据的一系列节点和类，包括预处理、校正、融合以及与其他ROS服务的交互。 描述中提到了几个关键概念： 1. **相机标定**：相机标定是确定相机内在参数和外在参数的过程。内在参数包括焦距、主点坐标和径向畸变系数，外在参数则涉及相机在世界坐标系中的位置和姿态。在ROS中，通常使用棋盘格图案（如棋盘标定板）进行标定，这种方法简单且效果良好。 2. **单目相机标定**：单目相机标定主要关注相机的内在参数，通过棋盘格图像来估计焦距、主点坐标和畸变系数，以便矫正图像畸变。 3. **双目相机标定**：双目相机标定除了需要完成单目相机标定的过程外，还需要计算两个相机之间的相对位置和姿态，以实现立体视觉和深度感知。 4. **内参矩阵和外参矩阵**：内参矩阵描述了相机传感器的特性，包括镜头畸变模型；外参矩阵则表示相机相对于世界坐标的位姿关系。 5. **相机畸变矫正**：畸变矫正过程是利用标定过程中得到的参数，对原始图像进行校正，消除由于镜头不完美造成的图像扭曲。 在image_pipeline包中，主要包括以下关键组件： - `image_transport`：提供多种图像传输机制，如TCP/IP、ZeroMQ等，确保图像数据高效地在ROS系统中传输。 - `camera_calibration`：包含相机标定工具，用户可以通过图形界面或者命令行操作，进行棋盘格图像的采集和标定。 - `image_proc`：处理图像流，包括尺寸调整、颜色空间转换、图像矫正等功能。 - `stereo_image_proc`：专为立体相机设计，可以同步处理左右相机的图像，进行深度计算。 这个包对于开发需要视觉导航、目标检测或避障的ROS机器人项目来说是必不可少的。通过image_pipeline，开发者可以快速建立一个完整的图像处理管道，将原始图像数据转化为可用于后续算法分析的形式。同时，它还与ROS的其他视觉模块（如OpenCV、PCL等）无缝集成，为高级视觉应用提供了基础支持。 "image_pipeline-melodic.zip"是ROS Melodic中用于相机标定和图像处理的核心组件，它为开发者提供了强大的工具集，便于他们在实际项目中高效地处理和利用相机数据。

ROS（Robot Operating System）是一个开源操作系统，用于机器人技术，它为构建复杂的机器人应用程序提供了一个框架。在这个主题中，“在ROS中仿真松灵Scout机器人的建图与导航”涉及了几个关键的ROS概念和技术，包括仿真、SLAM（Simultaneous Localization and Mapping，即同步定位与建图）以及路径规划和导航。 我们需要了解ROS的工作环境。ROS通过节点（Nodes）、消息（Messages）、服务（Services）和参数服务器（Parameter Server）等核心组件进行通信。开发者可以创建自己的ROS节点来实现特定的功能，如传感器模拟、地图构建或路径规划。 在松灵Scout机器人的仿真方面，ROS通常会借助Gazebo这样的三维仿真环境。Gazebo提供了真实感的物理模拟，可以模拟机器人的运动、感知以及与环境的交互。在Gazebo中，我们需要为Scout机器人创建一个模型，包括其几何形状、动力学特性以及传感器配置。这些都可以通过URDF（Unified Robot Description Format）或Xacro文件定义。 接下来是SLAM，它是机器人定位和构建环境地图的关键技术。在ROS中，有许多实现SLAM的包，如GMAPPING和 Hector SLAM。这些算法接收来自激光雷达或摄像头的数据，估计机器人位置并构建环境的地图。对于Scout机器人，我们可能需要设置相应的传感器模拟数据，并选择合适的SLAM算法进行建图。 一旦完成建图，机器人需要进行导航。ROS的move_base节点是实现这一目标的核心，它结合了全局路径规划（如A*或Dijkstra算法）和局部路径规划（如DWA或Pure Pursuit），确保机器人能安全地到达目标点。我们还需要设定成本地图（Costmap）来表示环境中不可通过的区域，这将帮助move_base避免碰撞。 在实际操作中，我们还需要配置启动脚本（launch files）来启动所有必要的ROS节点，如模拟器、传感器仿真节点、SLAM节点、导航栈等。此外，可以使用rviz可视化工具来实时查看机器人的状态、地图和路径规划。 这个主题涵盖了ROS仿真、机器人建图和导航的基础知识。通过学习和实践这个项目，开发者可以深入理解ROS的工作流程，以及如何在实际环境中应用这些技术。同时，这也为未来开发更复杂的机器人系统奠定了基础。