Motion-capture

Les différents repères utilisés par PX4

Dans Px4 on utilise différents repères. Il faut faire la distinction entre le repère inertiel qui est celui de la volière dans laquelle le drone évolue et le le repère “Body” qui est attaché au drone. Le premier est fixe et le deuxième est voué a bouger tout au long de l’expérimentation.

Explication des repères inertiels

Il faut faire attention aux différents repères présents dans le système.

• Il y a tout d’abord le repère que l’on définit quand on fait la calibration du système de motion capture. Ici tout est possible. Si on est dans la peau d’un opérateur avec la volière devant soit, on peut par exemple définir le z vers soi, le x vers la droite et le Y vers le haut (convention optitrack Compiègne). Ce repère importe quand on choisi la convention dans les paramètres de la page de configuration de l’ESP32.
• Ensuite on a le repère classique de PX4 qui est en NED (nord east down).
• Enfin on a le repère final qui utilise la convention ROS :ENU (X : east Y : nord Z : up).

Les choses se compliques ! On souhaite, dans ROS / simulink, avoir X vers l’avant; le Y vers la gauche et le Z vers le haut. Or on est en ENU donc l’est est maintenant en face de nous, le nord a gauche et up vers le haut. Si on reprend l’exemple d’avant où pendant la calibration on a z vers nous x a droite et Y vers le haut on devra alors faire une rotation SUW vers NED dans le logiciel de l’ESP 32 pour que PX4 optiennes les informations de position dans le bon repère. En effet si on a définit le nord vers la gauche et l’est vers l’avant, le x définit pendant la calibration, étant a gauche, il sera donc au sud et le Z a l’ouest (SUW).

On récapitule ci-dessous les différents repères en fonction du fabricant de caméras de motion capture et du logiciel utilisé

Explication des repères du drone

Ensuite viens le repère propre du drone. PX4 est en convention FRB (ici on parles de front right et back). Pour savoir de quelle convention on part il faut placer le drone dans l’arène et regarder où est le X Y Z du système de motion capture. Dans l’exemple précédent, on avait le x a droite après la calibration, le z vers nous et le y vers le haut. Si on place le drone avec son X (définit dans la calibration PX4, dans qgroundcontrol par exemple) vers l’avant (point de vue de l’opérateur) le y vers la gauche et Z vers le haut on pars donc d’un repère RUB (Le X de l’optitrack est right; le Y up et le Z back). Il faudra donc renseigner une rotation RUB vers FRB

Autre exemple, en qualisys ce sera FUR vers FRB

Résumé des repères :