给出PX4单无人机仿真控制例程

<think>我们正在处理一个关于PX4单无人机仿真控制的请求。用户希望获得示例代码或教程。根据提供的引用，我们有一些相关的资源。 引用[1]提到了使用PX4+mavros+gazebo实现无人机offboard控制仿真的博客文章，并提供了链接。 引用[2]提到了一个系列教程的第二部分，关于定点飞行，并给出了创建和编辑C++文件的步骤。 因此，我们可以向用户推荐这些资源，并提供一些基本的代码示例和步骤。 注意：用户要求的是单无人机仿真控制，所以我们应聚焦在单个无人机的控制上。 我们将按照以下步骤组织回答： 1. 介绍实现PX4单无人机仿真的主要步骤。 2. 提供示例代码（例如offboard控制的C++节点）。 3. 给出运行步骤。 4. 生成相关问题。 由于引用中提供了具体的博客链接，我们可以在回答中引用它们。 但是请注意，用户要求的是“单无人机仿真控制示例代码或教程”，所以我们可以直接给出一个简单的示例代码，并说明如何运行。 我们将使用MAVROS的Offboard控制模式，通过发布位置设定点来控制无人机。 示例代码结构： - 初始化ROS节点 - 创建发布者发布geometry_msgs::PoseStamped消息到/mavros/setpoint_position/local - 创建服务客户端来设置模式（OFFBOARD）和解锁无人机（arming） - 循环发布设定点，并切换模式 由于引用[2]中提到了rect_no_rc.cpp，我们可以参考其内容，但这里我们给出一个更基础的版本。 注意：我们假设用户已经安装好ROS、PX4、Gazebo和MAVROS。 步骤： 1. 创建一个ROS工作空间和功能包。 2. 编写节点代码。 3. 编译并运行。 我们给出一个简单的示例节点代码，该代码使无人机起飞到指定高度。 但是，请注意，我们无法提供完整的教程，因为那需要很长的篇幅，但我们可以提供关键代码和步骤，并引导用户参考提供的链接。 由于引用[1]的链接是CSDN博客，引用[2]是一个系列教程，我们可以直接引用它们。 下面开始组织回答。</think>### PX4单无人机仿真控制教程 以下是基于ROS、Gazebo和MAVROS实现PX4单无人机仿真的关键步骤和示例代码： #### 环境准备 1. 安装PX4固件： ```bash git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --recursive cd PX4-Autopilot make px4_sitl_default gazebo ``` 2. 安装MAVROS： ```bash sudo apt-get install ros-$ROS_DISTRO-mavros ros-$ROS_DISTRO-mavros-extras ``` #### 基础仿真控制节点 创建`offboard_control.cpp`文件： ```cpp #include <ros/ros.h> #include <geometry_msgs/PoseStamped.h> #include <mavros_msgs/CommandBool.h> #include <mavros_msgs/SetMode.h> int main(int argc, char **argv) { ros::init(argc, argv, "offb_node"); ros::NodeHandle nh; // 创建发布者和服务客户端 ros::Publisher local_pos_pub = nh.advertise<geometry_msgs::PoseStamped>("mavros/setpoint_position/local", 10); ros::ServiceClient arming_client = nh.serviceClient<mavros_msgs::CommandBool>("mavros/cmd/arming"); ros::ServiceClient set_mode_client = nh.serviceClient<mavros_msgs::SetMode>("mavros/set_mode"); // 设置起飞高度 geometry_msgs::PoseStamped pose; pose.pose.position.x = 0; pose.pose.position.y = 0; pose.pose.position.z = 2.0; // 设置Offboard模式请求 mavros_msgs::SetMode offb_set_mode; offb_set_mode.request.custom_mode = "OFFBOARD"; // 解锁请求 mavros_msgs::CommandBool arm_cmd; arm_cmd.request.value = true; ros::Rate rate(20.0); // 等待连接 while(ros::ok() && !current_state.connected) { ros::spinOnce(); rate.sleep(); } // 发送设定点 for(int i = 100; ros::ok() && i > 0; --i){ local_pos_pub.publish(pose); ros::spinOnce(); rate.sleep(); } // 切换到Offboard模式 if(set_mode_client.call(offb_set_mode) && offb_set_mode.response.mode_sent){ ROS_INFO("Offboard enabled"); } // 解锁无人机 if(arming_client.call(arm_cmd) && arm_cmd.response.success){ ROS_INFO("Vehicle armed"); } // 主控制循环 while(ros::ok()){ local_pos_pub.publish(pose); ros::spinOnce(); rate.sleep(); } return 0; } ``` #### 运行步骤 1. 启动PX4仿真： ```bash cd PX4-Autopilot make px4_sitl_default gazebo ``` 2. 启动MAVROS： ```bash roslaunch mavros px4.launch fcu_url:="udp://:[email protected]:14557" ``` 3. 编译并运行控制节点： ```bash catkin_make rosrun your_package offboard_control ``` #### 关键配置 在`CMakeLists.txt`中添加依赖： ```cmake find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS geometry_msgs mavros_msgs roscpp ) ``` #### 参考资源 1. [PX4 Offboard控制官方文档](https://docs.px4.io/main/en/ros/mavros_offboard.html) 2. [Gazebo仿真环境配置指南](https://docs.px4.io/main/en/simulation/gazebo.html) 3. 详细实现可参考：使用PX4+mavros+gazebo实现无人机offboard控制[^1] 4. 进阶教程：定点飞行实现方法[^2] [^1]: https://blog.csdn.net/qq_42680785/article/details/118853000 [^2]: https://example.com/px4-simulation-tutorial-part2 (替换为实际教程链接)