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TelloEduで2機編隊飛行 〜 両機が反対方向の行動を取るようプログラミングしてみる(成功)

Last updated at Posted at 2021-07-27

__過去2本の記事__の続編に続いて、いよいよ2機のドローンに対して、Macbook PCから同時に操作コマンドを送信してみます。2機とも、離陸から着陸まで、意図した通りに動作しました。

行ったこと

Wifiルータ経由で、Macbook PCのTerminalに打ち込んだ操縦コマンドを、同時に2機のTelloEduドローンに送信して、操作に成功しました。

Terminalに打ち込む操縦コマンドは、1機目に対するコマンド指令だけです。
2機目のドローンは、1機目に与えられた指令と、一部反対の行動を自動で実施します。

2機目のドローンは、次の__if ~ then・・・ ロジックに従って、「1機目に与えられた指示の内容」をもとに、自分がとるべき行動を自律的に判断__します。

以下、__msg__には、__1機目のドローンが、ユーザからコンソール入力で受け取った飛行指令コマンド__が格納されています。

判断ロジック@2機目のドローン
if "cw"  in msg:
	msg2 = 'ccw ' + msg[3:]
elif "up" in msg:
	msg2 = "down " + msg[3:]
elif "down"  in msg:
	msg2 = "up " + msg[5:]
elif "forward" in msg:
	msg2 = "back " + msg[8:]
elif "back" in msg:
    msg2 = "forward " + msg[5:]
else:
	msg2 = msg

実行コード

Terminal
% python3 two_drone_remote_ctl2.py -drone1_ip 192.168.0.9 -drone2_ip 192.168.0.11

実行画面

Terminal
electron@diynoMacBook-Pro TelloEduSwarm % python3 two_drone_remote_ctl2.py -drone1_ip 192.168.0.9 -drone2_ip 192.168.0.11
1機目のドローンに接続します。('192.168.0.9', 8889)
2機目のドローンに接続します。('192.168.0.11', 8889)
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  takeoff
1号機の実施行動: takeoff
2号機の実施行動: takeoff
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  cw 720
1号機の実施行動: cw 720
2号機の実施行動: ccw 720
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  up 50
1号機の実施行動: up 50
2号機の実施行動: down 50
dowTello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  down 50
1号機の実施行動: down 50
2号機の実施行動: up 50
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  cw 180
1号機の実施行動: cw 180
2号機の実施行動: ccw 180
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  forward 50
1号機の実施行動: forward 50
2号機の実施行動: back 50
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  back 50
1号機の実施行動: back 50
2号機の実施行動: forward 50
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  land
1号機の実施行動: land
2号機の実施行動: land
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  ^Z
zsh: suspended  python3 two_drone_remote_ctl2.py -drone1_ip 192.168.0.9 -drone2_ip 
electron@diynoMacBook-Pro TelloEduSwarm % 
electron@diynoMacBook-Pro TelloEduSwarm % python3 two_drone_remote_ctl2.py -drone1_ip 192.168.0.9 -drone2_ip 192.168.0.11
1機目のドローンに接続します。('192.168.0.9', 8889)
2機目のドローンに接続します。('192.168.0.11', 8889)
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  takeoff
1号機の実施行動: takeoff
2号機の実施行動: takeoff
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  up
1号機の実施行動: up
2号機の実施行動: down 
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  down
1号機の実施行動: down
2号機の実施行動: up 
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  up 50
1号機の実施行動: up 50
2号機の実施行動: down 50
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  down 50
1号機の実施行動: down 50
2号機の実施行動: up 50
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  up 100
1号機の実施行動: up 100
2号機の実施行動: down 100
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  down 100
1号機の実施行動: down 100
2号機の実施行動: up 100
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  land 
1号機の実施行動: land
2号機の実施行動: land
Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  ^Z
zsh: suspended  python3 two_drone_remote_ctl2.py -drone1_ip 192.168.0.9 -drone2_ip 
electron@diynoMacBook-Pro TelloEduSwarm % 

実行したスクリプト

two_drone_remote_ctl2.py
import socket, argparse, time    

# 各機体のIPアドレスを、コマンドライン引数から受け取る
parser = argparse.ArgumentParser(description='')  
parser.add_argument('-drone1_ip')  
parser.add_argument('-drone2_ip')  

args = parser.parse_args() 
fst_drone_ip = args.drone1_ip
snd_drone_ip = args.drone2_ip

# print("IPアドレス {0} 番のTelloEduドローンに操作コマンドを送ります。".format(tello_ip))

# TelloEduのポート番号は全機体、同じ定数文字列
tello_port = 8889
fst_drone_address = (fst_drone_ip, tello_port)
snd_drone_address = (snd_drone_ip, tello_port)

print("1機目のドローンに接続します。" + str(fst_drone_address))
print("2機目のドローンに接続します。" + str(snd_drone_address))

socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 両機にcommand指令を伝達
socket.sendto('command'.encode('utf-8'), fst_drone_address)
socket.sendto('command'.encode('utf-8'), snd_drone_address )

# 前の動作が終わるまで、sleepで待機
time.sleep(3)

while True: 
    # 最初に入力が必要な"command"命令は、ユーザが打ち込まなくて良いようにスクリプト側でTelloに送出する

    # "takeoff"以降の命令をユーザ入力から受け取る
    try:
        msg = input("Tello1号機に送る指示コマンドを入力してください。:  ")
        if not msg:
            break  
        
        if "cw"  in msg:
        	msg2 = 'ccw ' + msg[3:]
        elif "up" in msg:
        	msg2 = "down " + msg[3:]
        elif "down"  in msg:
        	msg2 = "up " + msg[5:]
        elif "forward" in msg:
        	msg2 = "back " + msg[8:]
        elif "back" in msg:
        	msg2 = "forward " + msg[5:]
        else:
        	msg2 = msg
        
        print("1号機の実施行動: " + str(msg))
        print("2号機の実施行動: " + str(msg2))
        socket.sendto(msg.encode(encoding="utf-8") , fst_drone_address)
        socket.sendto(msg2.encode(encoding="utf-8") , snd_drone_address)
        time.sleep(3)
    except KeyboardInterrupt:
        sock.close()  
        break

今後の抱負

2機のTelloEduから送信される画像データを、Macbook側で受信して、ウインドウに表示させたい。
Tello-PythonやTelloPyを使わずに、以下の記事にあるように、自分でコードを書いて動かしたい。

Receive Tello Video Stream

Telloから Video Stream を受信するには "streamon" コマンドを送信した後、 UDP port 11111 で ストリーミングを待ち受ける必要があります。

UDP Socketを作って bind する必要があると思ったのですが、明示的な bind の記述は必要なく以下のコードで動作します。 cv2.VideoCapture('udp://127.0.0.1:11111') が実行されるタイミングで UDP 0.0.0.0 :11111 でリッスンします。OpenCV の ドキュメント や ソース を 見ても All Address でリッスンする部分は確認できず、今でもしっかり理解できていません。

Telloビデオストリームの受信

Tello IP: 192.168.10.1 ->> PC/Mac/Mobile UDP Server:0.0.0.0 UDP PORT:11111
 注意4:PC、Mac、またはモバイルデバイスにUDPサーバーをセットアップし、UDP PORT 11111を介してIP 0.0.0.0からメッセージを受信します。
 注意5:もし実行していないなら注意2を実行してください。その後、UDP PORT 8889を介して「streamon」コマンドをTelloに送信してストリーミングを開始します。

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