pymavlink使用簡單教程

pymavlink

Pymavlink是MAVLink協議的python實現。 自身包括一個源代碼生成器（generator / mavgen.py），用於爲其他編程語言創建MAVLink協議實現。 還包含用於分析飛行日誌的工具。

主要包含的模塊

1. mavutil: 用於設置通信鏈接，接收和解碼消息，運行定期任務等.
2. mavwp: 用於加載/保存航點，地理圍欄等.
3. mavparm: 用於加載/保存MAVLink 的參數.
4. mavextra: 用於轉換單位和消息的工具。
5. mavexpression (internal): MAVLink表達式評估的一些函數.

連接

首先是進行連接, 因爲我用的是模擬器所以用udp進行連接並獲取心跳包

master = mavutil.mavlink_connection('udp:0.0.0.0:{}'.format(port))# port 是端口號
master.wait_heartbeat()
print("Heartbeat from system (system %u component %u)" % (
            self._master.target_system, self._master.target_system))

連接上了以後可以通過recv_match獲取消息

msg = master.recv_match(type='ATTITUDE', blocking=True)

其中type是你要獲取的消息的類型,可以是單個消息,也可以是一組消息,組消息用[]即可,blocking 是該消息是否阻塞,即在收到type類的消息前一直等待.msg可以使用to_dict()將其變成dict

樣例

不停接收UAV的ATTITUDE消息

from pymavlink import mavutil

master = mavutil.mavlink_connection('udp:0.0.0.0:{}'.format(port))# port 是端口號
master.wait_heartbeat()
print("Heartbeat from system (system %u component %u)" % (
            master.target_system, master.target_system))

while True:
	try:
		msg = master.recv_match(type='ATTITUDE', blocking=True)
		if not msg:
			raise ValueError()
		print(msg.to_dict())
	except KeyboardInterrupt:
        print('Key bordInterrupt! exit')
        break

設置任務

在使用自動航點模式的時候,需要上傳自己的mission,mission的格式標註可參考mavlink手冊,這裏簡單舉例:

QGC WPL 110
0	1	0	16	0	0	0	0	40.072842	-105.230575	0.000000	1
1	0	3	22	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	10.000000	1
2	0	3	16	5.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	40.07351510	-105.23148180	20.000000	1
3	0	3	203	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.000000	1
4	0	3	16	1.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	40.07251400	-105.23154400	20.000000	1
5	0	3	16	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	40.07251400	-105.23154400	3.000000	1
6	0	3	178	1.00000000	5.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.000000	1
7	0	3	16	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	40.07254400	-105.23135400	3.000000	1
8	0	3	16	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	40.07260900	-105.23128500	5.000000	1
9	0	3	16	0.00000000	0.00000000	0.00000000	0.00000000	40.07284500	-105.23057600	5.000000	1

上傳waypoint主要是用mavwp

首先加載mossion的waypoint

loader = mavwp.MAVWPLoader()
loader.load('mission.txt') # load mission

根據需要是否清空UAV自身的waypoint, master是上面提到的連接

master.waypoint_clear_all_send() # need connect the uav at first!

使用’master.mav.send’向UAV發送waypoint內容

master.waypoint_count_send(loader.count())
try:
	# looping to send each waypoint information
	for i in range(loader.count()):
		msg = self._master.recv_match(type=['MISSION_REQUEST'], blocking=True, timeout=timeout)
		master.mav.send(loader.wp(msg.seq))
        print('Sending waypoint {0}'.format(msg.seq))
        mission_ack_msg = self._master.recv_match(type=['MISSION_ACK'], blocking=True, timeout=timeout)
except TimeoutError:
     print('upload mission timeout')

樣例

from pymavlink import mavutil, mavwp

master = mavutil.mavlink_connection('udp:0.0.0.0:{}'.format(port))# port 是端口號
master.wait_heartbeat()
print("Heartbeat from system (system %u component %u)" % (
            self._master.target_system, self._master.target_system))

loader = mavwp.MAVWPLoader()
loader.load('mission.txt') # load mission

master.waypoint_count_send(loader.count())
try:
	# looping to send each waypoint information
	for i in range(loader.count()):
		msg = self._master.recv_match(type=['MISSION_REQUEST'], blocking=True, timeout=timeout)
		master.mav.send(loader.wp(msg.seq))
        print('Sending waypoint {0}'.format(msg.seq))
        mission_ack_msg = self._master.recv_match(type=['MISSION_ACK'], blocking=True, timeout=timeout)
except TimeoutError:
     print('upload mission timeout')

更改飛行參數param

飛控的全部飛行參數爲Full Parameter List of Copter latest V4.0.4 dev

mavutil可以直接讀取UAV的參數.

master.param_fetch_all() # read all param| need connect the uav at first!
master.param_fetch_one(name) # read one param | need connect the uav at first!

mavutil提供了直接設置參數的函數.

master.param_set_send(param, value) # need connect the uav at first!

param是參數的名稱, value是具體的值

樣例

讀取

from pymavlink import mavutil

master = mavutil.mavlink_connection('udp:0.0.0.0:{}'.format(port))# port 是端口號
master.wait_heartbeat()
print("Heartbeat from system (system %u component %u)" % (
            master.target_system, master.target_system))
            
param = 'PSC_POSXY_P'
master.param_fetch_one(param) # need connect the uav at first!

message = self._master.recv_match(type='PARAM_VALUE', blocking=True).to_dict()
print('name: %s\t value: %f' % (message['param_id'], message['param_value']))

設置

from pymavlink import mavutil

master = mavutil.mavlink_connection('udp:0.0.0.0:{}'.format(port))# port 是端口號
master.wait_heartbeat()
print("Heartbeat from system (system %u component %u)" % (
            master.target_system, master.target_system))
            
param = 'PSC_POSXY_P'
value = 1
master.param_set_send(param, value)
message = self._master.recv_match(type='PARAM_VALUE', blocking=True).to_dict()
print('name: %s\t value: %f' % (message['param_id'], message['param_value']))

飛行模式

mavutil同樣可以直接改變UAV的飛行模式

設置爲loiter

master.set_mode_loiter()

解鎖 uav

master.arducopter_arm()

設置爲auto模式

master.set_mode_auto()

這裏舉幾個例子, 切換成其他模式就不一一展示了.
這裏要注意的是在auto模式下是無法arm解鎖的, 需要切換成其他模式解鎖.

總結

最近正好使用pymavlink進行開發, 但是官方給的文檔有些不完善, 內容有些老舊, 因此自己看源碼找了總結了一些實際的使用方法.