드론 시뮬레이션 환경 구축 #1

드론, 로봇, 지상 차량 등 다양한 무인 시스템의 자율 비행 및 제어를 위한 오픈소스 자동비행장치 소프트웨어 플랫폼입니다. 쿼드콥터, 고정익기, 잠수정 등 다양한 종류의 차량을 제어할 수 있으며, 픽스호크 하드웨어와 함께 사용되어 NuttX 운영체제 위에서 동작합니다. PX4 플랫폼은 비행 모드, 안전 기능 지원이 뛰어나고, 지상 관제 소프트웨어와 연동하여 미션 계획, 비행 경로 설정, 비디오 스트리밍 등 다양한 기능을 제공합니다. 

 

PX4-AutoPilot은 오픈소스로 매우 강력한 자동조정 창치이며 최근 드론 본체 제어에 가장 많이 사용됩니다.

참고 사이트

 

PX4와 ROS2를 연결하여 제어하는 방식에 내용은 아래의 사이트를 참고하시기 발바니다.

참고 사이트

 

 

1. VirtualBox 가상머신에서 Ubuntu 20.04.06 LTS를 Drone_Simulation이름으로 설치하였습니다.

 

아래의 그림은 최조 설치 결과입니다.

 

 

 

2. Ubuntu와 개인 PC간 파일 공유를 위해서는 VirtualBox 가상머신 설정창에서 "공유 폴더"탭을 선택하고 우측 상단의 "+" 버튼을 클릭하여 내 PC에 미리 만들어 놓은 share 폴더를 지정하고 "자동 마운트"와 "항상 사용하기"를 선택하고 "확인" 버튼을 누르고 실행하면 아래의 그림과 같이 공유 폴더를 사용할 수 있습니다.

먼저 왼쪽하단의 "Other Locations"을 선택하시면 아래의 그림과 같은 디스트 선택창이 나타납니다. 

 

 

이 창에서 방금 공유한 'sf_share' 를 선택합니다. 그럼 2번의 비밀번호 입력 창이 나타나는데 모두 입력하고 '확인' 버튼을 누르면 아래의 그림과 같이 내용이 보입니다. 여기에 원하는 파일을 복사하면 됩니다.

 

그리고 PC의 해당 폴더에서 해당 파일을 사용할 수 있습니다. 새로운 파일을 복사할 때마다 비번을 입력해야 합니다.

 

 

 

2. VirtualBox의 클립보드 공유를 설정합니다. PC 프로그램에서 복사한 후에 가상머신(Ubuntu 20.04)에서 붙여넣기를 하고 싶을때 설정해야 합니다.

아래의 그림은 가상머신 실행창에서 '장치-클립보드 공유-양방향'을 선택한 화면입니다. 선택이 완료되면 Ubuntu를 재시작해야 합니다.

 

 

 

 

 

3. 다른 방법으로 ssh를 사용하는 것입니다. 아래의 링크를 참조하셔서 설치하시면 됩니다.

먼저 net-tools를 설치합니다.

 

https://makingrobot.tistory.com/114

Ubuntu 18.04 설정 : net-tools 설치

 

아래 이미지는 설치를 완료한 모습니다.

 

 

 

다음으로 ssh의 사용환경을 설정합니다. 아래의 링크를 참조하세요.

 

https://makingrobot.tistory.com/115

Ubuntu 18.04 설정 : SSH 설치

 

실행결과는 아래의 그림과 같습니다.

 

 

4. 다음 단계는 소스를 다운로드 받기 위해 git을 설치해야 합니다. 아래의 링크를 참조하세요. github 사이트에 가입해서 개인 계저을 먼저 만들어야 git config에서 설정이 가능합니다.

 

https://makingrobot.tistory.com/34

Github 사용법

 

 

https://makingrobot.tistory.com/33

Git 설치와 설정

 

 

아래의 그림은 git을 설치하고 config를 수행한 결과입니다.

 

 

 

5. PX4 v1.15.0 와 Gazebo Classic을 설치합니다.

cd ~
git clone --recursive https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git

 

 

 

 

cd PX4-Autopilot
git checkout v1.15.0

 

 

 

git submodule update --init --recursive

 

 

 

 

Ubuntu에 필요한 각종 툴을 설치합니다. Ubuntu 작업환경에 따라서 설치식나이 오래 걸릿 수 있습니다.

bash Tools/setup/ubuntu.sh

 

 

 

6. 쿼드 드론 모델인 기본 모텔을 이용하여 gazebo를 실행합니다. 그리고 환경변수로 드론의 실제 현재 위치를 GPS 데이터로 설정합니다. PX4-Autolpilot을 컴파일하기 때문에 장시간이 소요됩니다.

export PX4_HOME_LAT=37.4396727
export PX4_HOME_LON=127.1746944
export PX4_HOME_ALT=114.272330
make px4_sitl gazebo-classic

 

 

 

 

 

아래와 같은 실행창이 나타나면 정상적으로 설치된 것입니다.