2018年8月7日 星期二

DroneBlocks 用手機寫程式控制空拍機 Tello


前一篇提到我買了一台Tello玩具無人機,除了練習飛控之外,還可以寫程式來控制無人機。手機上最方便的程式介面,就是DroneBlocks這個App了。而且不只Tello哦,DJI消費型的無人機幾乎都可以用DroneBlocks控制。廢話不多說,直接來說這個DroneBlocks該怎麼玩吧!

首先當然是去下載DroneBlocks這個App。無論你是Android或iOS的手機或平板,都有相對應的DroneBlocks可以下載。我的手機是iPhone,所以進到 App Store 去搜尋 DroneBlocks ,下載安裝就可以用了。Android的裝置請進到Play商店去找,很好找的。


打開DroneBlocks Apps會先出現一個空白的工作環境,先別急著用,這個工作環境是給DJI的空拍機使用的。你要做的,是按右方三條線的圖示,點選  Connect to Tello,連結Tello無人機,並切換到Tello專屬的工作環境,再過來就可以開始寫程式控制了。

點選右下 Connect to Tello 切換工作環境

DroneBlocks是積木語言,用堆疊的方式就可以把程式寫好。其中最簡單可行的程式就是「起飛」,然後「降落」。只需要把 Takeoff (起飛)積木拖到畫面中白色區域,再將 Land (降落)積木拖到 Takeoff 積木的下方接起來,就完成了。



再過來,按下右上角問號旁的 Connect to Tello,打開 Tello 的開關,進入 iOS 的設定 >> Wi-Fi ,並選擇 Tello-XXXXXX 的網路。再回到 DroneBlocks ,按下這個藍色的 Connect (連接)按鈕。


我們的經驗表示,最好還是依照這個順序來連接,比較不會有問題。還有,要是課堂上同時有多台 Tello 等著連接,它 WiFi 的 SSID 寫在機器裡面,把電池拔開就看得到了。


如果左上角的 Batt: (電池)有出現百分比的數字,表示 DroneBlocks 已經連上 Tello 了。


要是一切順利,按下右上方三條藍線的按鈕,選擇 Launch Mission (執行任務),連上的 Tello 就會原地起飛降落囉!


Mission: Box Mission 任務:繞圈

現在,我們可以來玩稍微有點難度的任務:讓 Tello 升空,繞著房間飛一圈,然後降落。

在這個任務裡面,除了 Takeoff (起飛)和 Land(降落)之外,我們會用到綠色的 Navigation (導航)積木。

我們先介紹 fly(飛行)這個系列的積木,也就是單純運用 fly 讓飛機繞一圈。
  • 向前飛: fly forward
  • 向後飛: fly backward
  • 向左飛: fly left
  • 向右飛: fly right
  • 向上飛: fly up
  • 向下飛: fly down

很明顯,這個任務不需要用到 fly up 和 fly down,只需要水平移動的四個方向而已,順序就是「起飛」⇢「向前飛100cm」⇢「向右飛100cm」⇢「向後飛100cm」⇢「向左飛100cm」⇢「降落」。要注意的是,向前後左右飛行的時候要指定距離,可以用英尺(in),或者我們比較習慣的公分(cm)去指定。


實際 Launch Mission(執行任務)之前,一定要確定你的飛行場地夠大,要不然 Tello 絕對會撞上某些東西墜機。運氣不好的話,還會有人被螺旋槳打到受傷。

都沒問題的話,就執行任務讓Tello飛一圈吧!


Upgrade Box Mission: Yawing 任務升級:轉向

再過來我們要把任務稍微升級一點點,繞行的時候要讓機頭(有鏡頭的那邊)總是朝向前面飛。也就是說,往右飛之前,得先讓機頭向右轉90度,然後再往前飛。而且飛回來的時候,機頭要朝向原本出發的方向。

這時候我們又要介紹另一組 Yaw(轉向)系列的積木了:

  • 向右轉90度: yaw right 90 degrees
  • 向左轉90度: yaw left 90 degrees

改寫過的任務會變成這個樣子:「起飛」⇢「向前飛100cm」⇢「向右轉90度」⇢「向前飛100cm」⇢「向右轉90度」⇢「向前飛100cm」⇢「向右轉90度」⇢「向前飛100cm」⇢「向右轉90度」⇢「降落」。


沒問題的話,按下 Launch Mission 看看 Tello 是不是照個我們規劃的方式飛行吧!



Rewrite Mission: Loops 改寫任務:迴圈

上一個任務中,你會發現程式不斷在寫 fly forward 和 yaw right,總共重複了4次。所有的程式語言中都有迴圈(loops)的語法,可以用簡單的寫法讓動作重複。簡單的說,fly forward 和 yaw right 只要講一次,告訴程式說這套動作要重複4次就行了。

這個地方就必須用到土黃色的 Loops(迴圈)積木。這個積木裡面有 repeat(重複)多少次的選項,然後在 do(執行)的區塊中塞入要重複的動作。改寫過的程式就像下圖那樣:


改好後按下 Launch Mission,Tello同樣繞了一圈,但是程式碼卻變短了。


這大概就是寫程式樂趣之一,把同樣的動作用更簡潔的方法寫出來。要是你已經買了 Tello,現在就開始你的飛行任務吧!

除了手機的 DroneBlocks 之外,接下來我們會從電腦來下任務,請各位拭目以待吧!

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