关键词

无人机控制MAVLinkPX4飞行控制机器人

使用说明

项目简介

MAVLink MCP服务器是一个基于 Model Context Protocol (MCP) 构建的应用后端，专门设计用于与 MAVLink 协议兼容的无人机（如运行 PX4 软件的无人机）进行交互。它充当 LLM 客户端和无人机系统之间的桥梁，通过标准化的 MCP 接口，使得 LLM 能够安全、可扩展地获取无人机上下文信息并执行控制指令。

主要功能点

  • 无人机连接管理： 负责与 MAVLink 无人机建立和维护连接。
  • 工具注册与执行：
    • 'arm_drone': 解锁无人机电机，准备起飞。
    • 'get_position': 获取无人机的经纬度、海拔高度等位置信息。
    • 'move_to_relative': 控制无人机相对于当前位置进行左右、前后、高度和偏航的相对移动。
    • 'takeoff': 控制无人机起飞到指定高度。
    • 'land': 控制无人机在当前位置降落。
    • 'print_status_text': 获取并返回无人机状态文本信息。
    • 'get_imu': 获取无人机IMU（惯性测量单元）数据。
    • 'print_mission_progress': 获取并返回无人机任务执行进度。
    • 'initiate_mission': 上传并启动预设的飞行任务，支持定义多个任务点。
    • 'get_flight_mode': 获取无人机当前的飞行模式。
  • 上下文管理： 通过 MCP 协议的上下文机制，为 LLM 提供无人机的实时状态和控制接口。

安装步骤

  1. 克隆仓库 
    git clone https://github.com/ion-g-ion/MAVLinkMCP.git
cd MAVLinkMCP
  2. 安装依赖 确保已安装 Python 3.10 或更高版本。 
    pip install -r requirements.txt

服务器配置

MCP 客户端需要配置以下信息以连接到 MAVLink MCP 服务器。配置为 JSON 格式，'server name' 可自定义，'command' 和 'args' 必须与服务器启动命令一致。

{
  "server name": "mavlink_mcp",
  "command": "python",
  "args": ["src/server/mavlinkmcp.py"]
}

参数说明:

  • 'server name': MCP 服务器的名称，客户端用于识别和连接。可以自定义。
  • 'command': 启动 MCP 服务器的命令，这里使用 'python' 解释器。
  • 'args': 启动命令的参数列表，指向服务器脚本 'src/server/mavlinkmcp.py'。

环境变量 (可选) 服务器启动时可以设置以下环境变量来配置 MAVLink 连接：

  • 'MAVLINK_ADDRESS': MAVLink 连接地址，默认为空，通常用于指定地面站的IP地址或主机名。
  • 'MAVLINK_PORT': MAVLink 连接端口，默认为 '14540'。

如果你的无人机地面站运行在本地默认端口，则无需设置环境变量。如果需要连接到特定的地面站地址和端口，可以设置这两个环境变量。例如，在运行服务器之前，可以执行：

export MAVLINK_ADDRESS="192.168.1.100"
export MAVLINK_PORT="14550"

基本使用方法

  1. 启动 MCP 服务器 在终端中，进入仓库根目录，运行以下命令启动 MCP 服务器：

    python src/server/mavlinkmcp.py

    或使用 'uv run' 启动：

    uv run src/server/mavlinkmcp.py

    服务器成功启动后，将开始尝试连接到 MAVLink 无人机。查看日志信息以确认连接状态。

  2. 配置并运行 MCP 客户端 仓库中提供了 'example_agent.py' 作为示例客户端。你需要安装 'mcp_agent' 和 'fastagent' 库才能运行客户端。

    pip install mcp-agent fastagent

    在运行 'example_agent.py' 之前，如果示例客户端中使用了 OpenAI 的功能（尽管示例代码本身没有直接使用，但 'fastagent' 框架可能需要），请确保设置了 OpenAI API 密钥环境变量。

    然后，运行示例客户端：

    python example_agent.py

    示例客户端将连接到已启动的 MAVLink MCP 服务器，并演示如何通过 'human_input' 工具与服务器交互控制无人机。你可以根据 'example_agent.py' 的代码，构建更复杂的 LLM 客户端应用，利用服务器提供的工具来控制和监控无人机。

注意:

  • 确保你的无人机已连接到地面站，并且地面站与运行 MCP 服务器的计算机在同一网络中。
  • 首次使用可能需要配置 MAVLink 连接参数，例如地面站地址和端口。
  • 使用无人机控制工具时，请务必在安全和可控的环境中进行，并遵守当地的无人机飞行法规。

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桌面与硬件

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