ArduSub和ArduPilot项目

ArduSub项目是功能齐全的开源解决方案，适用于遥控水下航行器（ROV）和自动驾驶水下航行器（AUV）。ArduSub是ArduPilot项目的一部分，最初源自ArduCopter代码。ArduSub具有开箱即用的广泛功能，包括反馈稳定性控制，深度和航向保持以及自动导航。

ArduSub设计为安全，功能丰富，开放式且即使对于新手用户也易于使用。

ArduSub与地面控制站软件无缝协作，该软件可以监控车辆遥测并执行功能强大的任务计划活动。它还受益于ArduPilot平台的其他部分，包括模拟器，日志分析工具以及用于车辆管理和控制的高级API。

ArduSub在海洋机器人技术方面处于领先地位，适合想要在水面以下操作车辆的任何人。它支持许多不同的ROV配置，添加自定义设计非常简单。

关于这本书

本书正在进行中，以记录ArduSub软件以及支持的软件和硬件。本书中的文档基于撰写本文时可用的最新软件。在某些情况下，此处记录的功能或选项可能仅在软件的开发版本中可用。本书的撰写和ArduSub项目由Blue Robotics赞助。

授权方式

• ArduSub和ArduPilot代码是根据GPLv3许可证发布的。
• 本书是根据CC-NC-SA 4.0许可证发行的。

特征

ArduSub具有许多功能，包括：

• 内置支持多种车架选项和电机配置（也可以自定义配置）
• 软件和硬件的高度可扩展性，可进行定制
• 姿态和航向参考系统（AHRS）和惯性导航过滤器（EKF）
• 广泛的用户可配置参数系统
• 完善的地面控制站软件，用于试点和配置
• 与许多针对支持MAVLink的车辆的开发工具兼容
• 传感器和数据记录
• 无需编程

支持的框架

ArduSub包括一个高级电机库，该库可以配置任何配置的电机。该库用于实现许多受支持的框架配置。所有配置均从上至下显示。绿色推进器表示逆时针螺旋桨，蓝色推进器表示顺时针螺旋桨（反之亦然）。目前支持：

具有6自由度推进器定位的BlueROV1配置。（框架：bluerov）	带并排垂直推进器的矢量ROV。用于BlueROV2。（框架：vectored）	带四个垂直推力器的矢量ROV，具有6自由度控制和重载能力的8推力器配置。用于BlueROV2 Heavy。（框架：vectored6dof）
带单个垂直推进器的ROV。（框架：simplerov）	ROV并排垂直推进器。（框架：simplerov）	带有侧向推进器和并排垂直推进器的ROV。（框架：simplerov）

支持的硬件

ArduPilot项目支持多种硬件平台。其中许多平台都提供了ArduSub固件，但只有Pixhawk 1受到了全面测试和支持。

这些平台据报道可与ArduSub配合使用：

• Pixhawk
• Pixhawk 2
• Pixhawk Mini

如果您已在其他平台上测试过ArduSub，请告诉我们！

能力

• 反馈控制和稳定性： ArduSub控制器基于多直升机自动驾驶系统，具有精确的反馈控制，可主动保持方向。
• 深度保持：使用基于压力的深度传感器，ArduSub控制器可以将深度保持在几厘米之内。
• 航向保持：默认情况下，在未命令转弯时，ArduSub自动保持其航向。
• 摄像头倾斜：通过操纵杆或游戏手柄控制器使用伺服或万向电机控制摄像头倾斜。
• 灯光控制：通过操纵杆或游戏手柄控制器控制海底照明。

可扩展性

除了标准的板载传感器（IMU，指南针）以外，ArduSub控制器还直接支持许多外部传感器，包括：

• 用于测量和自动深度保持的压力/深度传感器（例如Bar30）

其他传感器，尤其是高带宽和专用传感器，已作为Companion传感器集成在一起，连接到配套计算机并与ArduSub一起运行并共享通信路径。这样可以快速集成新的和唯一的有效负载，并允许您使用制造商的用户界面来控制传感器。

通过伴侣进行的传感器集成包括以下传感器：

• 深度探测仪（Ping声纳）
• UDP输入来自水下定位系统的外部GPS数据（例如水链接水下GPS）
• 扫描声纳（Ping360扫描成像声纳）

即将推出的传感器：

• 电导率传感器

应用领域

ArduSub提供了各种应用程序所需的功能，从简单的观察级ROV到复杂的研究级ROV。这是ArduSub供电的ROV可用于的应用程序的简短列表：

• 观察与探索
• 残骸发现和记录
• 摄影和录像
• 船和设备检查
• 生物采样与调查
• 水下检索
• 学术研究项目
• ROV和AUV比赛

ArduSub在使用中

这些视频显示了ArduSub正在Blue Robotics BlueROV1和BlueROV2上使用。请记住，从独特的DIY配置到专业车辆，ArduSub可以用于许多不同的ROV设计。