YiHeUAV

一个基于ROS2的无人机自主飞行系统，集成了行为树控制、视觉感知和自主导航功能。

项目结构

ros2_ws/
├── src/
│   ├── uav_interfaces/          # UAV通信接口定义
│   │   ├── action/              # Action接口
│   │   │   ├── MoveToTarget.action
│   │   │   └── SearchingPicture.action
│   │   ├── srv/                 # Service接口
│   │   │   ├── Arm.srv
│   │   │   ├── ReleaseCargo.srv
│   │   │   └── SetMode.srv
│   │   └── msg/                 # Message接口 (预留)
│   ├── uav_bt/                  # 行为树控制包
│   │   ├── include/uav_bt/
│   │   │   └── action_nodes.hpp # 行为树节点定义
│   │   ├── src/
│   │   │   └── action_nodes.cpp # 行为树节点实现
│   │   └── README.md            # 详细使用文档
│   ├── vslam_to_px4/           # VSLAM定位到PX4桥接
│   └── third_party/            # 第三方库
├── build/                      # 编译输出
├── install/                    # 安装文件
└── log/                       # 日志文件

已完成功能

✅ 接口定义 (uav_interfaces)

• Action接口:
  • MoveToTarget: 无人机移动到目标点
  • SearchingPicture: 视觉目标搜索
• Service接口:
  • Arm: 无人机解锁/上锁
  • SetMode: 设置飞行模式
  • ReleaseCargo: 货物投放

✅ 行为树控制系统 (uav_bt)

• 动作节点:
  • MoveToTargetNode: 目标点导航
  • SearchingPictureNode: 视觉搜索
• 服务节点:
  • ArmNode: 解锁控制
  • SetModeNode: 模式设置
  • ReleaseCargoNode: 货物投放
• 工具节点:
  • PrintMessage: 日志打印
  • PublishStatusNode: 状态发布

✅ 第三方集成

• BehaviorTree.CPP V4.6
• RealSense D435相机支持
• PX4飞控通信
• IMU校准工具

开发进展

当前状态 (2025-08-01)

• 接口定义完成并编译通过
• 行为树节点库实现完成
• 基础框架搭建完成
• 编译系统配置完成

进行中

• 硬件设备驱动集成
• 具体任务行为树设计
• 系统集成测试

TodoList

高优先级

• 实现具体的无人机服务端 (Action/Service Servers)
• 部署思岚M2A8雷达和其ROS节点
• 实现圆环的精确识别和发布
• 创建完整的任务执行行为树

中优先级

• 添加安全检查节点 (电池、GPS、传感器状态)
• 实现异常处理和恢复机制
• 添加任务监控和可视化
• 性能优化和代码重构

低优先级

• 增加仿真环境支持
• 编写自动化测试
• 添加配置文件管理
• 文档完善和示例程序

快速开始

1. 编译项目

cd /home/wwm/ros2_ws
colcon build
source install/setup.zsh

2. 运行基础测试

# 测试接口定义
ros2 interface list | grep uav_interfaces

# 运行模拟测试节点
ros2 run uav_bt mock_uav_tester

3. 查看详细文档

参考 uav_bt/README.md 获取详细的API使用指南。

系统架构

┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   Behavior Tree │    │  UAV Interfaces │    │   Hardware      │
│   Control       │◄──►│   (Actions/Srvs) │◄──►│   Drivers       │
│   (uav_bt)      │    │                 │    │   (Sensors/FC)  │
└─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘
         │                       │                       │
         ▼                       ▼                       ▼
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   Mission       │    │   Communication│    │   External      │
│   Planning      │    │   Middleware    │    │   Systems       │
│                 │    │   (ROS2)        │    │   (PX4, etc.)   │
└─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘

技术栈

• 框架: ROS2 Humble
• 控制: BehaviorTree.CPP V4.6 + BehaviorTree.ROS2
• 视觉: RealSense D435 + OpenCV
• 飞控: PX4 + MAVROS
• 定位: VSLAM
• 语言: C++17, Python3

贡献指南

1. 查看 uav_bt/README.md 了解如何添加新的行为树节点
2. 遵循ROS2编码规范
3. 添加适当的测试和文档
4. 提交前确保编译通过

许可证

MIT License

联系方式

• 作者: 王为鸣 (wwm)
• 邮箱: [email protected]
• 项目: YiHeUAV