Swarm Drone Control Workspace

Screencast.from.05-12-2026.12-41-59.AM.mp4

Bu proje, PX4 otopilotu ve ROS 2 kullanılarak çoklu İHA'ların (drone) sürü halinde (swarm) offboard kontrolünü, görev yürütülmesini (kalkış, iniş, bekleme, rota takibi) ve otonom davranışlarını (çarpışma önleme vb.) yönetmek için geliştirilmiş bir sistemdir.

Mimari ve Temel Bileşenler

• swarm_drone_control: Droneların hareketlerini, iletişimini ve sürü mantığını (örn: çarpışma önleyici PID kontrolcüleri ve durum makineleri) yöneten ana paket. PX4 offboard modunu kullanarak VehicleCommand, TrajectorySetpoint yayınlar.
• drone_core: Her bir drone'u temsil eden, sensör verilerini (VehicleGlobalPosition, VehicleLocalPosition, VehicleAttitude) dinleyen ve komutları ilgili PX4 arayüzlerine yollayan çekirdek asenkron ROS 2 düğümüdür (Node).
• custom_interfaces: Dronelar ve diğer birimler arası iletişimi sağlamak için oluşturulan özel mesaj (.msg) ve servis (.srv) tanımlarını içerir. (DroneInfo, GeoPoint, DroneCommands.srv vb.)
• calculations (Mesafe ve Kontrol): Drone'ların coğrafi hedeflerini metrik koordinatlara çeviren (Haversine formülü) algoritmalar (geographic) ve sürünün stabilizasyonu/çarpışma önlenmesi için P-I-D döngülerini (PID) barındırır.
• Gazebo / ROS 2 Bridge: Çoklu araç simülasyonundaki kameraları ve metrikleri ROS 2 ortamına taşıyabilen (camera_bridge.py) bileşenlerdir.

Kurulum (Workspace Setup)

Bu workspace, PX4 Autopilot ve ROS 2 (Humble/Iron/Jazzy vb.) yüklü bir sistem üzerinde çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

1. Gerekli bağımlılıkları yükleyin: Sisteminizde ROS 2, colcon ve PX4 yapılandırmasının tam olduğuna emin olun. (Micro XRCE-DDS Agent gereklidir).

   sudo apt install python3-colcon-common-extensions ros-<ros2_distro>-ros-gz-bridge

2. Workspace'i oluşturun ve derleyin:

   cd ~/ws_offboard_control
   colcon build --symlink-install

3. Workspace'i kaynaklayın (source): Yeni bir terminal açtığınızda her zaman bu komutu çalıştırın:

   source install/setup.bash

Kullanım

Sistemi başlatmak için hazırlanan fırlatma dosyaları (launch files) ve shell betikleri kullanılır.

Çoklu drone kurulumunu başlatmak için launch dosyasını çalıştırın:

ros2 launch swarm_drone_control multi_robot_start.py

(Bu launch dosyası belirtilen sayıdaki drone düğümlerini ve kamera köprülerini eşzamanlı olarak ayağa kaldırır).

Servis Çağrıları (Terminalden Kullanım)

Dronelara görev atamak ve kontrol etmek için custom_interfaces/srv/DroneCommands ve custom_interfaces/srv/SetParameters servisleri kullanılır. Parametre ve komutları terminalden ros2 service call üzerinden yollayabilirsiniz.

1. Drone'u Havalandırma (Takeoff):

ros2 service call /drone_commands custom_interfaces/srv/DroneCommands "{command: 2}"

(Not: command: 2 DroneCommands.srv içinde TAKEOFF değerine karşılık gelmektedir).

2. Drone'u Konumunda Bekletme (Hold):

ros2 service call /drone_commands custom_interfaces/srv/DroneCommands "{command: 1}"

3. Drone'u İndirme (Land):

ros2 service call /drone_commands custom_interfaces/srv/DroneCommands "{command: 3}"

4. Rota (Waypoint) Takibi: Birden fazla coğrafi noktayı (enlem, boylam, irtifa) geo_points dizisi halinde göndererek rotayı takip etmesini sağlayabilirsiniz.

ros2 service call /drone_commands custom_interfaces/srv/DroneCommands "{command: 4, geo_points: [{lat: 41.1, lon: 29.0, alt: 10.0}, {lat: 41.101, lon: 29.001, alt: 10.0}]}"

5. Uçuş Parametrelerini Değiştirme: Örneğin uçuş hızını veya formasyon yarıçapını terminal üzerinden dinamik değiştirmek için SetParameters kullanılır:

ros2 service call /set_parameters custom_interfaces/srv/SetParameters "{velocity: 8.0, takeoff_alt: 15.0}"