搭建DJI 无人机Onboard SDK ROS开发环境及测试

功能包简介
开发环境搭建
测试功能包
- 连接设备
- 启动SDK

功能包简介

ROS功能包名称：dji_sdk

功能包功能：用于DJI 板载SDK的ROS版本

OSDK 是一个用于开发无人机应用程序的开发工具包，基于OSDK 开发的应用程序能够运行在机载计算机上（如Manifold 2），开发者通过调用OSDK 中指定的接口能够获取无人机上的各类数据，经开发者设计的软件逻辑和算法框架，执行相应的计算和处理，生成对应的控制指令控制无人机执行相应的动作，实现如自动化飞行、负载控制和视频图像分析等功能。
在这里插入图片描述
主要优势

兼容广泛的软硬件平台
使用OSDK 开发的应用程序能够运行在主流的嵌入式硬件平台上，如STM32等，也可运行在主流的嵌入式操作系统和软件架构中，如Linux、ROS及RTOS，开发者按照跨平台移植中的步骤执行所需的工作后，即可在不同版本的软硬件平台上运行基于OSDK 开发的应用程序。
满足复杂的控制需要
通过调用OSDK 开放的接口，即可使无人机按照指定的控制逻辑在极端环境中实现自主飞行、负载控制及图像感知等应用功能。
支持丰富的拓展方案
OSDK 提供了丰富的接口，方便开发者使用第三方应用程序和算法框架，使用图像识别、自主巡航及SLAM 等技术开发出专业的应用软件，此外，还方便开发者接入第三方传感器、相机或检测设备，采集所需的数据信息，满足用户个性化的应用功能和控制需求。

该功能包为 DJI 机载 SDK 提供了 ROS 接口，使用户能够使用 ROS 消息和服务完全控制无人机。
目前支持的无人机平台有：

DJI M300
DJI M100
M600
M210
配备 A3/N3 飞控的无人机。

功能包依赖DJI SDK 核心库，链接地址为：DJI SDK 核心库

注意：功能包有很多的版本，要根据自己的平台，选择正确的版本
在这里插入图片描述
其中4.0和4.1是能够支持M300无人机飞行平台的
对于 A3/N3 飞控的无人机，最新的支持版本是3.8版本

ROS WIKI地址：http://wiki.ros.org/dji_sdk

开发环境搭建

下载 Onboard-SDK-ROS
git地址：https://github.com/dji-sdk/Onboard-SDK-ROS

下载指定分支命令
git clone -b 分支名+仓库地址

具体指令如下：

git clone -b 3.8 https://github.com/dji-sdk/Onboard-SDK-ROS

在这里插入图片描述
放到ROS的工作空间中，进行编译

catkin_make

编译的时候，会检测依赖库，检测到没有Onboard-SDK的时候会自动下载，这时候会花费些时间
在这里插入图片描述
自动下载完成后，会在功能包里，出现两个文件夹：Onboard-SDK-3.8.1、Onboard-SDK-3.8.1-build

中间还会安装一些依赖的库，所以会慢些，等到最后报了一个这样的错误：

CMake Error at /home/jk-jone/jone_ws/devel/share/dji_sdk/cmake/dji_sdkConfig.cmake:197 (find_package):
Could not find a package configuration file provided by “nmea_msgs” with
any of the following names:
nmea_msgsConfig.cmake
nmea_msgs-config.cmake
Add the installation prefix of “nmea_msgs” to CMAKE_PREFIX_PATH or set
“nmea_msgs_DIR” to a directory containing one of the above files. If
“nmea_msgs” provides a separate development package or SDK, be sure it has
been installed.
Call Stack (most recent call first):
/opt/ros/noetic/share/catkin/cmake/catkinConfig.cmake:76 (find_package)
Onboard-SDK-ROS/dji_sdk_demo/CMakeLists.txt:10 (find_package)

这个好办，就是缺少nmea_msgs包的依赖，下载就行，指令如下：

sudo apt-get install ros-noetic-nmea-msgs

其中的noetic需要根据自己ros的版本进行替换

然后再次编译

编译成功！
在这里插入图片描述

测试功能包

dji_sdk 的 launch 文件夹中有一个 sdk.launch 文件
原文件如下：

<launch>
    <node pkg="dji_sdk" type="dji_sdk_node" name="dji_sdk" output="screen">
    <!-- node parameters -->
    <param name="acm_name" type="string" value="/dev/ttyACM0"/>
    <param name="serial_name" type="string" value="/dev/ttyUSB0"/>
    <param name="baud_rate" type="int" value="921600"/>
    <param name="app_id" type="int" value="your app id here"/>
    <param name="app_version" type="int" value="1"/>
    <param name="align_time" type="bool" value="false"/>
    <param name="enc_key" type="string" value="your app key here"/>
    <param name="use_broadcast" type="bool" value="false"/>
    </node>
</launch>

注意这里默认配置的串口设备是 /dev/ttyUSB0 ，这里可以做一个设备修改和绑定，到时候也要增加串口的访问权限
波特率默认是921600，与上位机的设置要一致
app_id enc_key 需要从官网上申请，申请下来后，填入，即可。

连接设备

用一个USB转TTL模块，将TTL端的接口与无人机API接口连接，USB端插入电脑。

通过dji 上位机，设置API串口波特率为921600（ROS 默认订阅的主题相对较多，为保证ROS 与基于OSDK 开发的应用程序间有足够的通信带宽，UART 的波特率应大于921600，修改完上位机，需要重新启动飞机）

启动SDK

增加串口权限

添加用户组，可长期使用

sudo usermod -aG dialout ${USER}

指定串口单次有效

sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0

启动sdk

roslaunch dji_sdk sdk.launch

运行会返回一个错误

ERRORLOG/1 @ AdvancedSensing, L58: Please make sure the connected drone is a M210 and firmware version is supported.
[ERROR] [1675676083.363339870]: drone activation error
[ERROR] [1675676083.363366996]: Vehicle initialization failed

程序默认是用于M210飞机的，当不是该飞机的时候，程序开着避障传感器的功能，冲突了，所以需要修改程序，将避障传感器功能关闭。

在
在这里插入图片描述
这几个文件内

#ifdef ADVANCED_SENSING
  enable_advanced_sensing = true;
  ROS_INFO("Advanced Sensing is Enabled on M210.");
#endif

改为：

#ifdef ADVANCED_SENSING
  enable_advanced_sensing = false;
  ROS_INFO("Advanced Sensing is Enabled on M210.");
#endif

编译后，再次运行，会出现程序die掉的情况，很明显是访问了非法地址。
在这里插入图片描述
可能还是因为ADVANCED_SENSING的原因，将dji_sdk_node.cpp中的关于ADVANCED_SENSING这个宏里的内容，全部注释掉再次运行

NODES
/
dji_sdk (dji_sdk/dji_sdk_node)
auto-starting new master
process[master]: started with pid [28159]
ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311
setting /run_id to d899f17a-a604-11ed-8bc2-87af082c8f87
process[rosout-1]: started with pid [28169]
started core service [/rosout]
process[dji_sdk-2]: started with pid [28176]
STATUS/1 @ init, L55: Attempting to open device /dev/ttyUSB0 with baudrate 921600…
STATUS/1 @ init, L65: …Serial started successfully.
STATUS/1 @ parseDroneVersionInfo, L727: Device Serial No. = 0670169082
STATUS/1 @ parseDroneVersionInfo, L729: Hardware = A3
STATUS/1 @ parseDroneVersionInfo, L730: Firmware = 3.3.8.47
ERRORLOG/1 @ initVirtualRC, L1103: Virtual RC is not supported on this platform!
STATUS/1 @ activate, L1313: version 0x303082F
STATUS/1 @ activate, L1326: Activation successful
STATUS/1 @ verify, L244: Verify subscription successful.
STATUS/1 @ initGimbal, L890: Checking if gimbal is connected …
STATUS/1 @ startPackage, L350: Start package 0 result: 0.
STATUS/1 @ startPackage, L352: Package 0 info: freq=50, nTopics=1.
STATUS/1 @ removePackage, L468: Remove package 0 successful.
STATUS/1 @ initGimbal, L934: Gimbal not mounted!
[ INFO] [1675677533.046816131]: drone activated
[ INFO] [1675677533.060621911]: Use data subscription to get telemetry data!
[ INFO] [1675677533.060638745]: align_time_with_FC set to false. We will use ros time to time stamp messages!
STATUS/1 @ verify, L244: Verify subscription successful.
STATUS/1 @ startPackage, L350: Start package 2 result: 0.
STATUS/1 @ startPackage, L352: Package 2 info: freq=100, nTopics=3.
STATUS/1 @ startPackage, L350: Start package 1 result: 0.
STATUS/1 @ startPackage, L352: Package 1 info: freq=50, nTopics=14.
STATUS/1 @ startPackage, L350: Start package 0 result: 0.
STATUS/1 @ startPackage, L352: Package 0 info: freq=5, nTopics=1.
STATUS/1 @ removePackage, L468: Remove package 0 successful.
STATUS/1 @ startPackage, L350: Start package 0 result: 0.
STATUS/1 @ startPackage, L352: Package 0 info: freq=5, nTopics=12.
STATUS/1 @ startPackage, L350: Start package 3 result: 0.
STATUS/1 @ startPackage, L352: Package 3 info: freq=400, nTopics=1.

运行成功！

并且可以通过日志输出的信息看到订阅了很多的topic
这里总结下：

400hz的1个
100hz的3个
50hz的14个
5hz的1个和12个

订阅的初始功能在 dji_sdk_node.cpp
例如

  std::vector<Telemetry::TopicName> topicList5hz;
  topicList5hz.push_back(Telemetry::TOPIC_GPS_DATE);
  topicList5hz.push_back(Telemetry::TOPIC_GPS_TIME);
  topicList5hz.push_back(Telemetry::TOPIC_GPS_POSITION);
  topicList5hz.push_back(Telemetry::TOPIC_GPS_VELOCITY);
  topicList5hz.push_back(Telemetry::TOPIC_GPS_DETAILS);
  topicList5hz.push_back(Telemetry::TOPIC_BATTERY_INFO);