用速度指令飞导航无人机

用速度和偏航角速度指令控制导航无人机（uBot Simple Flight），并了解它的响应、刹车和倾斜怎样设置。

快速用法

指令在航向坐标系里解释：X 沿当前航向向前，Y 向右，Z 向上，单位 m/s。角速度只用 Z 分量，即偏航角速度（rad/s，正值向右转）：

Find Multirotor MovementActorReturn Value1

Make VectorX2Y0.0Z0.0Return Value

Make VectorX0.0Y0.0Z0.5Return Value

Make UBot Velocity CommandLinear Velocity Meters Per SecondAngular Velocity Radians Per SecondUBot Velocity Command

Apply Velocity CommandTarget is UBot Velocity CommandableTargetCommandReturn Value

连线：

1. Find Multirotor Movement 的 Return Value，连到 Apply Velocity Command 的 Target
2. Make Vector 的 Return Value，连到 Make UBot Velocity Command 的 Linear Velocity Meters Per Second
3. Make Vector 的 Return Value，连到 Make UBot Velocity Command 的 Angular Velocity Radians Per Second
4. Make UBot Velocity Command 的 UBot Velocity Command，连到 Apply Velocity Command 的 Command

以 2 m/s 前进，同时以 0.5 rad/s 向右偏航

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1. 1Actor 引脚接无人机；从 Pawn 蓝图内部调用时接 Get Self。

最新的一条指令一直有效，直到被新指令替换或调用 Stop Motion。超过 Velocity Limits 的部分被截断。

步骤

1. 找到飞行模型

   用 Find Multirotor Movement 从无人机取得 Movement 组件；在无人机的蓝图内部，也可以直接拖出 Movement。

2. 发指令

   对它调用 Apply Velocity Command，Command 用 Make UBot Velocity Command 组装。返回 false 表示指令被拒绝，例如含 NaN。

3. 停下

   调用 Stop Motion。无人机换用刹车参数减速到静止；Is Braking 从 Stop Motion 起一直返回真，直到收到下一条速度指令，静止之后也是真。

用 uBotROS 的 uBot ROS Velocity Command 组件时，不用改任何东西就能驱动它，见 接收 cmd_vel。

关键属性

飞行模型按一阶响应逼近目标速度，并有加速度和加加速度（Jerk）上限。选中 Movement 组件，属性在「Details」面板的 Simple Flight 类别下，分在 Tracking、Braking 和 Wind 子类别里：

属性	默认值	作用
Horizontal Time Constant Seconds	0.3 s	水平速度响应的时间常数
Vertical Time Constant Seconds	0.25 s	垂直速度响应的时间常数
Max Horizontal Acceleration Meters Per Second Squared	4 m/s²	水平加速度上限
Max Vertical Acceleration Meters Per Second Squared	3 m/s²	垂直加速度上限
Jerk Limit Meters Per Second Cubed	30 m/s³	加速度变化率上限，0 表示关闭
Yaw Time Constant Seconds	0.15 s	偏航角速度响应的时间常数
Brake Time Constant Seconds	0.1 s	Stop Motion 之后刹车的时间常数
Brake Horizontal Acceleration Meters Per Second Squared	6 m/s²	刹车时水平减速度上限
Tilt Mode	Visual	什么随加速度倾斜
Max Tilt Degrees	25°	最大倾角，范围 0 到 60

在蓝图编辑器里，Visual Component 显示为 None。这是 UE 的组件选择器对蓝图里添加的组件的显示限制：示例实际指向 VisualRoot，运行时生效，不用去改它。

Velocity Limits（在共有属性里）默认水平 10 m/s、爬升 3 m/s、下降 2 m/s、偏航 π/2 rad/s。其余属性见 uBot Simple Flight 和 uBot Multirotor Movement。

输出与事件

Get Multirotor State 返回无人机的真值状态，用 Break UBot Multirotor State 取出位置（m）、姿态、线速度（m/s）、角速度（rad/s）等：

Event TickDelta Seconds

Find Multirotor MovementActorReturn Value

Get Multirotor StateTarget is uBot Multirotor MovementTargetReturn Value

Break UBot Multirotor StateUBot Multirotor StateLinear Velocity Meters Per Second

Vector LengthAReturn Value

•To String (Float)

Print StringIn String▾Development Only

连线：

1. Event Tick 的 执行，连到 Print String 的 执行
2. Find Multirotor Movement 的 Return Value，连到 Get Multirotor State 的 Target
3. Get Multirotor State 的 Return Value，连到 Break UBot Multirotor State 的 UBot Multirotor State
4. Break UBot Multirotor State 的 Linear Velocity Meters Per Second，连到 Vector Length 的 A
5. Vector Length 的 Return Value，连到 To String (Float) 的 In Double
6. To String (Float) 的 Return Value，连到 Print String 的 In String

每个 Tick 在屏幕上显示当前速度（m/s）

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注意事项

• 倾斜不是动力学的结果：机体 Z 轴指向加速度减去重力的方向，倾角不超过 Max Tilt Degrees。Tilt Mode 决定哪一部分跟着倾斜：
  • None：都不倾斜，只偏航。
  • Visual（默认）：只有 Visual Component 指向的外观倾斜，挂在根组件上的传感器保持水平。
  • Body：根组件倾斜，传感器看到真实多旋翼会有的姿态。
• Get Tilted Attitude 在任何模式下都返回倾斜后的姿态。
• 物理步频默认 500 Hz，Physics Rate Hz 可以调，范围 100 到 4000 Hz。它按 uBot 仿真时钟推进，暂停时不动；恒定指令下，不同帧率的结果相同，新指令从下一帧开始生效。
• 导航无人机没有姿态、角速度和电机指令的接口，需要它们时用 物理无人机。

相关参考

• uBot Simple Flight：全部节点和属性。
• uBot Multirotor Library：Find Multirotor Movement。
• 物理无人机的指令与控制模式：需要姿态、角速度或电机指令时。