第6课农场主的委托固定路线巡航

第6课农场主的委托—固定路线巡航

一名农场主到无人机大队寻求帮助：每次施肥都需要去农田里忙活大半天，太累了！小志提出可以让无人机进行定时空中施肥，既能减轻农场主的身体负担，还能保证准时施肥。农场主高兴地接受了小志的提议，并将任务委托给了小志和特洛。小志与特洛得抓紧训练，完成农场主的委托。如何让特洛完成固定路线巡航和定时起降呢？一起开始学习吧！评价分享目录CONTENTS课后回顾理论知识项目实操理论知识认识挑战卡

挑战卡是配合特洛进行编程的配件产品：通过无人机的视觉传感器探测到不同挑战卡的ID，执行相应的编程命令。由于特洛暂时不具备GPS定位功能，而仅通过其他辅助传感器并不能完全保证它在自主飞行中达成精确的航线，所以需要在航线途中设置挑战卡以帮助特洛进行航线校准，以精准地完成长航线任务。认识挑战卡它标配4卡，正、反面为不同图案，共有8个ID。挑战卡背景采用星空布局，图案有小火箭、挑战卡ID、星球三部分组成。每个挑战卡上的小火箭指示该挑战卡坐标系中X轴正方向。每个挑战卡上有10个星球，不同ID的挑战卡上的星球排列不同，特洛通过识别星球排列来识别挑战卡ID和自己在该挑战卡坐标系中的坐标。小火箭挑战卡ID星球Z轴Y轴X轴特洛识别挑战卡的原理——图像识别

图像识别，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，是应用深度学习算法的一种实践应用。特洛识别挑战卡是通过特洛机身下方的灰度摄像机识别挑战卡的图像信息，特洛采集到不同挑战卡的图像后，经过预处理，提取挑战卡的特征，识别出不同挑战卡的ID，执行相应的编程命令。挑战卡绝对坐标系挑战卡并不仅作为一块标志盘，在航线途中辅助引导无人机。同时挑战卡本身也可以作为一个独立坐标系。（坐标系符合右手原则，手心向内，手背向外，右手四指并拢，大拇指垂直于四指，大拇指与挑战卡火箭头方向一致，则大拇指方向为X轴方向，四指方向为Y轴方向。）在挑战卡绝对坐标系（所有坐标全部基于一个固定原点的坐标系）内，坐标原点即X/Y/Z三轴交汇点，定义：X=0，Y=0，Z=0。Z轴表示高度，Z为0表示坐标点在“挑战盘”平面之内。

挑战卡识别范围挑战卡可识别高度范围：0.3—1.2m。0.3m高度可识别范围：0.4m*0.4m。1.2m高度可识别范围：1m*1m。挑战卡使用环境避免在黑色地面使用，否则特洛可能无法识别挑战卡。使用时要保证环境光线适中，黑暗和过曝的环境都会影响挑战卡的识别。无人机无头模式

无头模式是指无人机在飞行的过程中，其运动的前后左右以地理坐标系为参考坐标系。本课中特洛运行是以它起飞时头指示的方向为前，运行的前后左右是挑战卡的绝对坐标系方向。无头模式时操控手尽量不要旋转，否则会容运行的前后左右。

项目实操任务一：巡航施肥同学们认识和了解了挑战卡，接下来和小志一起来完成帮助农场主实现固定线路巡航施肥和定时起降的任务的任务吧！任务一：巡航施肥实现效果：通过编程和挑战卡设计程序，固定线路巡航飞行一次即可向2片农田成功施肥。任务一：巡航施肥Setp1运用上节课所学知识开启特洛无人机与电脑连接，打开Mind+软件，指令区中找到“事件”和“功能模块”命令，将“”和“”积木块拖至脚本区设置起飞命令。由于采用了挑战卡，需要在指令区中找到“功能模块”命令，将“”积木块拖至脚本区与起飞命令拼接，并等待3秒。（为了保证飞行更稳定，执行下个动作前建议等待3秒）。任务一：巡航施肥Setp2指令区中找到“功能模块”命令，将“”和“”积木块拖至脚本区，与Step1积木块进行拼接，设置往前飞行100cm，并等待3秒。任务一：巡航施肥Setp3编写特洛找到挑战卡1后自动识别的程序。指令区中找到“功能模块”命令，将“”飞往挑战卡积木块拖至脚本区，与前两个步骤积木块进行拼接。将X和Y值修改为“0”，Z值不变，Mid下拉菜单选择“挑战卡1”，表示特洛在识别到“挑战卡1”后，某著名企业到卡片正中心。保证特洛绝对坐标位于“挑战卡1”中心上方80cm处保持悬停，并等待3秒。任务一：巡航施肥Setp4编写特洛从挑战卡1飞到挑战卡2的程序，同时特洛自动将机头调整和挑战卡2小火箭方向(X轴正方向)保持一致，并设置沿X轴方向飞行100cm。指令区中找到“功能模块”命令，将“”飞往挑战卡积木块拖至脚本区，与前三个步骤积木块进行拼接，将X值、Y值和Z值不变，Mid1下拉菜单选择“挑战卡1”，Mid2下拉菜单选择“挑战卡2”，以保证特洛绝对坐标位于“挑战卡2”中心上方80cm处保持悬停，并等待3秒。任务一：巡航施肥Setp5指令区中找到“功能模块”命令，将“”积木块拖至脚本区，与前四个步骤积木块进行拼接，将X值改为“100”，Y值改为“0”，Z值保持不变，Mid下拉菜单选择“挑战卡2”,并等待3秒。任务一：巡航施肥Setp6指令区中找到“功能模块”命令，将“”积木块拖至脚本区，依次与前五个步骤积木块进行拼接。完成全套程序指令编写。快去验证一下吧！特洛返回降落点。任务一：巡航施肥现在，请同学们将无人机放置空旷和光线适当区域，看看特洛通过挑战卡能否成功完成固定线路巡航飞行一次即可向2片农田施肥一次即可飞行任务吧！你们成功了吗？农场主非常感激小志与特洛帮他解决了施肥的问题，效率被大大提高了！但农场主还遇到过有人偷盗粮食，需要定时巡视。小志表示：问题不难解决，交给他和特洛了。任务二：农场定时巡航通过编程语言和特洛对话，让特洛自动在倒计时之后执行定时巡航任务。小志带着特洛开始了程序指令编写，以实现效果：倒计时60秒后，无人机定时起飞进行农场巡航后并安全降落。任务二：农场定时巡航任务二：农场定时巡航Step1指令区中找到“变令”命令，点击“”，在变量栏建立变量“倒计时”并确定。任务二：农场定时巡航Setp2将“变量”命令中“”积木块拖至脚本区，置于“”积木块之后，并将倒计时的值设为60。任务二：农场定时巡航Setp3指令区中找到“控制”命令，将“”积木块拖至脚本区，置于Step2积木块之后，并将重复执行的次数改为60。Setp4设定每隔1秒，倒计时减1。指令区中找到“控制”和“变量”命令，分别将“”和“”积木块拖至脚本区进行拼接，同时嵌入到“”积木块中，并将倒计时值修改为“-1”。任务二：农场定时巡航Setp5指令区中找到“外观”和“变量”命令，将“”积木块嵌入到“”积木块中，然后再整体嵌套到Step3积木块中。任务二：农场定时巡航Setp6将任务一的全套程序，拼接到上述程序之后，完成任务二全套程序指令编写。任务二：农场定时巡航知识点像上面这样新建变量的主要作用是用来存储信息，然后在计算机程序中使用这些信息。变量来源于数学，是计算机语言中能储存计算结果或能表示值抽象概念，是可以可以被改变的数据。我们可以把变量看作是个盒子，可以将钥匙、手机、饮料等物品存放在这个盒子中，也可以在这个变量盒子里换成我们想存放的新物品。复习知识点像任务二中重复执行多次的逻辑方式，在编程中叫做循环结构。循环结构是指在程序中需要反复执行某个任务或者功能而设置的一种逻辑结构。任务三：篮球场定时巡逻请同学们每两个小组合作，分别利用四卡完成篮球场边界巡逻程序的编写，实现无人机倒计时30秒后，开始自动起飞巡逻篮球场后安全降落。任务三：篮球场定时巡逻提示：找到一块矩形空地，模拟篮球场即可，长150cm，宽100cm。八卡小火箭方向箭头可按顺时针摆放。两个小组合作完成巡航任务。降落点起飞点

100cm降落点150cmJiangluo

挑战卡1

挑战卡3

挑战卡5

挑战卡7

起飞点

挑战卡2

挑战卡4

挑战卡6

挑战卡8

特洛①特洛①任务三：篮球场定时巡逻特洛①任务三：篮球场定时巡逻特洛②评价分享1.邀请满完成固定航线巡航的同学分享和展示飞行自己技巧。2.在评价表格中圈出符合自己表现的笑脸，笑脸越大，表示表现得越