DIY属于自己的小型四旋翼无人机——上位机JETSON NANO的准备工作

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图1 jetson nano小型计算机

本篇文章主要来介绍四旋翼无人机系统中的上位机需要做的准备工作。具体例子，使用英伟达jetson nano系列（当然别的小型计算器也行，例如树莓派），如果单买一块板子，基本是不包括无线模块的，还需要另购WIFI模块，在自己动手拆卸nano板并安装，所以根据自己需求选择合适的套装。

图2 jetson nano具体参数

如上图所示，它的核心配置包括：
CPU：四核ARM Cortex-A57 MPCore处理器
GPU：NVIDIA Maxwell w / 128 NVIDIA CUDA核心
内存：4 GB 64位LPDDR4
显卡：HDMI和DisplayPort输出
USB：4个USB 3端口
I / O：I2C，SPI，UART以及与Raspberry Pi兼容的GPIO接头
它相对其他的小型电脑，拥有更好性能的GPU，因此可以进行图形处理，甚至人工智能（AI）和机器学习（ML）。jetson nano的引脚图网上可以清楚的查找到，四旋翼无人机中我们很少用到GPIO口，除了很关键的一步，上位机和下位机通过串口连接的时候，会用到物理编码8和10（wiringPi编码15和16），如果大家想继续探究这块板子的用法或性能可以自行上网寻找。
首先拥有一个jetson nano板和一个新的SD卡，如果使用过的SD卡则先需要格式化，由于新买的nano板是一个单纯的硬件。所以我们需要先将Linux系统镜像文件（iso)拷贝到SD卡中，需要直接进入英伟达官网下载或者直接网上下载别的已经下好的镜像文件，解压后存入SD卡，之后的例子用Ubuntu 18.04版本。然后将SD卡插入nano板。上电启动之后，第一次进入系统，具体根据提示完成开机配置。

图3 SD卡插入nano板

以上的步骤，需要外接一个显示屏和键盘鼠标，如果nano有WIFI模块，那么连入局域网（实验室WIFI或者热点）后，终端输入ifconfig，查看IP地址。另外，需要经过一些配置让nano允许远程访问，具体操作网上很多教程。最后在自己的电脑打开window自带的远程桌面连接，输入IP远程访问nano桌面，之后的实验就可以上电后直接通过自己电脑访问。

图4 IP地址

到这里，完成了jetson nano的初始化Linux配置。整个上位机软件框架使用ROS，具体有关ROS的基本知识大家自行学习，在这里不过多赘述。我们先打开软件software updater更新后，用快捷键Ctrl+Alt+T打开终端，根据网上步骤一步步下载ROS和需要的PY等软件，如果找不到，在下面评论我私发给你。重要的一步是sudo apt install ros-melodic-desktop（其中的melodic是18.04版本对应的ROS，其他的版本需要对应其他的ROS版本）。完成ROS安装后，启动roscore，如果不是如下图所示样子，就会有报错，具体错误五花八门，但是不外乎什么工具包少了，或者软件的版本问题，网上搜索错误一个个改正即可，如果还是不行，将错误写在评论区，我尽力帮助。

图5 roscore启动界面

ROS的成功配置，可以尝试小海龟turtlesim的教程，尝试自己编写一个发布的代码，让海龟自动游动。全部完成后，ROS的强大之处就要来了，ROS蕴含特别多的功能包，这些功能包可以省去我们完成一些代码编写，获取渠道有两种，一是直接下载源代码到工作空间，进行编译、使用；二是下载可执行文件，看不到源代码，是下载到ROS文件夹（Other Locations的Computer里面的opt文件夹）下的share文件里，这里面有节点、消息等信息。具体的操作步骤可以参考网上，也可以直接上ros官网的右侧的维基，再点击packages，直接搜索需要的安装包。四旋翼无人机项目主要需要的功能包有realsense2_camera（英特尔双目）和mavros，另外需要激光雷达传感器的，也有对应的功能包，之后的文章中我会继续详细说明。
如果顺利完成到这里，那么软件框架已经搭建完毕，大家可能还不是很清楚ros每个文件夹的意义和每个名词之间的关系，我会在之后详细介绍。欢迎大家在下面评论，有错误之处多多指正！