マイクロドローンcrazyflieを用いた飛行データ取得

概要

以下の方向けの記事です。

• crazyradioを購入していてLinux環境でセットアップをしたい方
• Crazyflie 2.X（以下crazyflie）の飛行データを取得したい方
• crazyflieとコンピュータを接続した際の通信の可視化を行いたい方

　Bitcrazy社が開発したcrazyflieはオープンソース化されており、近年ドローン関連の研究で多く用いられています。また、同社が開発したCrazy Client（以下cfclient）GUIアプリを容易に連帯することも可能です。ファームウェアアップデートに使用する以外にも、飛行に関する様々なデータを取得したり、そのデータをcsvで保存したりなど様々な機能が実装されています。この記事ではcfclientのインストールから、飛行データの可視化とデータのcsvファイルへの保存方法について説明します。（crazyflieの組み立て方法はこちら）

目次

• 購入
• 開封
• 開発環境
• Crazyradio2.0の初期設定
• cfclientインストール
• ファームウェアアップデート
• 飛行データのcsvファイル出力

購入

Crazyradio 2.0の購入が必要です。UNIPOSの未掲載品だったため、私はこちらから問い合わせを行って購入しました。公式サイトからも購入できます。

crazyflie（ドローン本体）を未購入の場合はこちらから購入できます。こちらの記事も参考にしてください。

開封

入っているもの

• Crazyradio 2.0 x 1
• アンテナ x 1

開発環境

• Ubuntu 22.04.5 LTS
  • ubuntuのインストールはこの記事を参考にしました。
  • WindowsやMacの場合は公式サイトを参照してください。
  • WSL2などでLinuxの仮想環境上でセットアップする場合は、USBポートへアクセスするための設定が別途必要になります。
• python 3.10.12

crazyradioの初期設定

このセクションではcrazyflieとPCの通信に使用するcrazyradioを使用できるようにするための手順を記載しています。

1. cradyradioのコネクタにアンテナを回して接続します。
   
   
2. ブートローダーモードにするため、組み立てたcrazyradioをボタンを押しながらUSBポートに挿入します。このときLEDが赤く光っていることを確認してください。
   
   
3. githubリリースページで"crazyradio2 -CRPA-emulation-[version].uf2"というファイルをクリックしてダウンロードします。私はこちらのversion1.1をダウンロードしました。
   
   
4. ダウンロードしたファイルをファイルブラウザでcrazyradioドライブに drag & dropします。
   　　　
   ドライブへのインストールが完了すると（1秒足らずで）、ブートローダーモードではなくなり、ドライブは使用できなくなります。このときLEDが白く点灯していたら成功です。
   
   
5. root権限なしでCrazyradio2.0をUSB経由で使用できるように設定します。コピー&ペーストで大丈夫です。
   • plugdevというグループを作成し、ユーザを追加

     sudo groupadd plugdev
     sudo usermod -a -G plugdev $USER
     

     
     
   • udevのルール設定

     cat <<EOF | sudo tee /etc/udev/rules.d/99-bitcraze.rules > /dev/null
     # Crazyradio (normal operation)
     SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1915", ATTRS{idProduct}=="7777", MODE="0664", GROUP="plugdev"
     # Bootloader
     SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1915", ATTRS{idProduct}=="0101", MODE="0664", GROUP="plugdev"
     # Crazyflie (over USB)
     SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="0483", ATTRS{idProduct}=="5740", MODE="0664", GROUP="plugdev"
     EOF
     

     
     
   • 設定ルールを再読み込みして適応させる

     sudo udevadm control --reload-rules
     sudo udevadm trigger
     

     
     

cfclientインストール

続いてcfclientのインストールを行います。

1. git、pip、Qu GUIのライブラリをインストール

   sudo apt install git python3-pip libxcb-xinerama0 libxcb-cursor0
   pip3 install --upgrade pip
   

   ※Ubuntu20.04の一部のバージョンでは"libxcb-cursor0"などのパッケージをさらにインストールする必要があるのでQT6パッケージ依存関係リストを要確認
   
   
   

2. cfclientをインストール

   pip3 install cfclient
   

   ※cfclientのソースコードを変更して開発を行いたい場合はこちら
   
   
   

3. crazyradioを挿入し、clientのGUIを立ち上げます。

   cfclient
   

   
   

ファームウェアアップデート

crazyflieをPCと接続して、crazyflieのファームウェアアップデートを行います。一連の手順の動画（2倍速）を載せています。

1. crazyflieの電源を入れ、Connectを押して接続します。接続できない場合は、crazyflieやcfclientを再起動したり、scanを押すと正常に動作することが多いです。
   
   

2. 画面上部のConnectのBootloaderをクリックします。
   
   

3. Firmware sourceのPlatform filterでcf2を選択し、Available downloadsで最新のものを選択します。
   
   

4. Programボタンを押してしばらく待機します。この間にcrazyflieが何度か自動で再起動します。
   
   

5. StatusがIDLEになるとファームウェアアップデート完了です。

飛行データのcsvファイル出力

crazyflieをPCと接続して、ログを取ります。一連の手順の動画を載せています。

1. Connectを押して接続します。接続できない場合は、crazyflieやcfclientを再起動したり、scanを押すと正常に動作することが多いです。
   
   

2. 画面上部のViewのTabsからLog Blocksにチェックを入れます。
   
   

3. Log Blocksタブに移動します。ここで取得可能なログの一覧を見ることができます。追加のデッキなどを購入するとさらに多くの飛行データの取得が可能です。
   
   

4. Write to fileのところにチェックを入れるとログの記録が開始され、チェックを外すと記録が終了します。デフォルトでは100ms毎にログが保存されます。

   
   
   

5. ファイルシステムの、"~/.config/cfclient/logdata/" にcsvが保存されます。

今回は以上となります。他にも機能がたくさんあるのでぜひ試してみてください。お読みいただきありがとうございました。