-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
Expand file tree
/
Copy pathrov_agent.py
More file actions
1492 lines (1249 loc) · 56.7 KB
/
Copy pathrov_agent.py
File metadata and controls
1492 lines (1249 loc) · 56.7 KB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
import os
import socket
import json
import time
import threading
import math
from pymavlink import mavutil
from rov_axes import AXIS_NEUTRAL, AXIS_RANGE, clamp_axis, resolve_manual_packet
from rov_modes import (
depth_hold_allowed,
is_poshold_request,
is_risky_mode,
resolve_pilot_mode,
warning_for_mode,
)
from rov_heading import heading_bias, operator_holding_yaw
from rov_motor_test import validate_motor_test
from rov_params import (
coerce_param_value,
decode_param_id,
normalize_param_name,
param_matches,
param_type_name,
)
from rov_mavlink import RateLimiter, sanitize_fields, stream_still_wanted
from rov_pid import (
DEFAULT_DEPTH_TARGET,
clamp_depth_target,
resolve_pid_writes,
valid_depth_target,
valid_pool_depth,
)
from attitude_filter import AttitudeFilter
from gripper_controller import GripperController
# =========================
# Konfigurasi jaringan
# =========================
# Default di bawah ini adalah topologi tether standar (lihat connect_raspi.md).
# Bisa ditimpa lewat environment variable — lihat .env.example.
LAPTOP_IP = os.environ.get("LAPTOP_IP", "192.168.2.1") # IP laptop / ground station
UDP_TELEM_PORT = int(os.environ.get("UDP_IN", "14551")) # telemetry ke laptop (sesuai server.js)
UDP_CMD_PORT = int(os.environ.get("UDP_OUT", "14550")) # command dari laptop ke Pi
# =========================
# Konfigurasi Pixhawk
# =========================
PIXHAWK_PORT = os.environ.get("PIXHAWK_PORT", "/dev/ttyACM0")
PIXHAWK_BAUD = int(os.environ.get("PIXHAWK_BAUD", "115200"))
# Tidak ada satu pun pesan MAVLink selama ini -> link dianggap mati dan
# disambungkan ulang (USB lepas / Pixhawk re-enumerate).
LINK_TIMEOUT = 3.0
# =========================
# Socket UDP
# =========================
telem_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
cmd_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
cmd_sock.bind(("0.0.0.0", UDP_CMD_PORT))
cmd_sock.settimeout(0.2)
# =========================
# Status telemetry lokal
# =========================
state = {
"heading": 0.0,
"depth": 0.0, # sementara 0 dulu, nanti kita isi dari sensor depth
"roll": 0.0,
"pitch": 0.0,
"temp": 0.0, # sementara 0 dulu, nanti bisa dari sensor suhu
"voltage": 0.0,
"armed": False,
"light": False,
"mode": "unknown",
# "ok" selama axis dari GUI masih mengalir, "stale" saat fail-safe idle
# aktif dan Pi mengirim netral sendiri. Sengaja BUKAN "link": sisi browser
# sudah punya penanda sendiri untuk arah sebaliknya (telemetry tidak sampai
# ke GUI); yang ini menandai perintah tidak sampai ke Pi.
"cmd_link": "ok",
# Untuk tuning PID depth-hold (halaman Telemetry, ekspor CSV): rata-rata
# PWM T3/T4/T5 dari SERVO_OUTPUT_RAW, dan P/I/D dari PID_TUNING (axis
# ACCZ). Tetap 0 kalau FC tidak mengirim pesan itu (mis. PID_TUNING_MASK
# belum diset) — bukan error, hanya kolom kosong di CSV.
"thruster_vertical_pwm": 0,
"pid_p_out": 0.0,
"pid_i_out": 0.0,
"pid_d_out": 0.0,
}
master = None
gripper = None
# Melindungi SEMUA akses I/O ke `master` (send & recv) — port serial dipakai
# bersama oleh reader thread (main) dan beberapa sender thread (joystick,
# gripper, rotate, command_listener). Tanpa lock ini, dua thread bisa
# menulis ke fd yang sama bersamaan dan merusak frame MAVLink di tengah
# jalan, yang berujung pada drop_link() / mode tidak terkonfirmasi.
master_lock = threading.Lock()
# Gate otoritas dari GUI: "manual" | "autonomous". Sengaja BERBEDA dari pilot
# mode ArduSub di bawah — yang ini menentukan siapa yang boleh memerintah,
# bukan hukum kendali apa yang dipakai wahana.
current_control_mode = "manual"
# Complementary filter + EMA untuk roll/pitch/yaw dari ATTITUDE (lihat
# attitude_filter.py). Meredam jitter sensor tanpa menambah lag berarti.
attitude_filter = AttitudeFilter()
prev_attitude_ts = None
joystick = {
"surge": 0,
"sway": 0,
"heave": 0,
"yaw": 0,
}
depth_target = 0.0
# Offset tare permukaan (meter), diset lewat command `set_surface`. state["depth"]
# dihitung sebagai `_raw_depth - depth_offset` (lihat handler AHRS2) supaya
# depth 0 operator = permukaan sungguhan, bukan origin baro/EKF mentah yang
# bisa drift atau tidak pas 0 saat ROV di-arm. TANPA ini, apply_depth_hold_bias()
# menghitung error dari depth mentah sementara GUI menampilkan angka yang sudah
# ditare secara kosmetik — bias yang dikirim ke thruster bisa jauh dari nol
# padahal GUI terlihat "Depth = 0.00 m, aman".
depth_offset = 0.0
# Depth mentah (belum ditare) dari AHRS2 terakhir, diisi di handler AHRS2.
# Dipakai saat command `set_surface` datang: offset yang disimpan harus nilai
# mentah SAAT ITU, bukan state["depth"] yang sudah ditare sebelumnya.
_raw_depth = 0.0
# Setpoint yang dipasang otomatis setiap kali masuk mode depth hold. Nilai awal
# dari rov_pid.DEFAULT_DEPTH_TARGET, bisa diubah operator lewat command
# `depth_default` (halaman Setup) tanpa mengubah kode.
default_depth_target = DEFAULT_DEPTH_TARGET
# Langkah geser setpoint per penekanan D-pad ↑/↓ (atau Arrow ↑/↓ di keyboard).
# 0.05 m dipilih terhadap kolam uji ~0.9 m: cukup halus untuk membidik, dan
# penekanan beruntun (auto-repeat sisi GUI) menutup jarak besar dengan cepat.
DEPTH_STEP = 0.05
depth_lock = threading.Lock()
# Defense-in-depth: GUI sudah membatasi auto-repeat gain_inc/gain_dec ke
# REPEAT_INTERVAL_MS=150 (app.js), tapi backend tidak boleh percaya penuh
# pada klien. Batas di sini sama, ~6.7 Hz, supaya klien rusak/nakal yang
# mengirim command lebih cepat tidak bisa menggeser depth_target lebih
# cepat dari yang GUI sendiri izinkan.
_GAIN_RATE_HZ = 1.0 / 0.15
_gain_rate = RateLimiter(_GAIN_RATE_HZ)
# manual_control_send() gagal di 20 Hz -> tanpa throttle satu link serial
# yang goyah bisa membanjiri GUI dengan event beruntun. 1 Hz cukup untuk
# operator tahu ada masalah tanpa firehose.
_joy_send_err_rate = RateLimiter(1.0)
# Kedalaman kolam uji (meter), dikirim GUI lewat command `pool_depth`.
# None = belum diberi tahu -> depth_target hanya dibatasi di permukaan, persis
# perilaku sebelumnya. Begitu diisi, jadi batas bawah depth_target (lihat
# rov_pid.clamp_depth_target): di kolam 0.9 m, menahan gain_inc tanpa batas ini
# menyetel target belasan meter dan menekan ROV ke dasar tanpa henti.
pool_depth = None
# Mode yang TERAKHIR DIMINTA lewat set_mode. state["mode"] hanya ter-update saat
# HEARTBEAT datang, jadi tanpa ini gain_inc/gain_dec yang ditekan tepat setelah
# ganti mode akan diabaikan diam-diam.
requested_mode = None
# Kapan requested_mode di-set (time.time()). Kalau FC MENOLAK perpindahan mode
# (pre-arm check gagal, EKF belum siap, dsb.) HEARTBEAT tidak pernah membawa
# state["mode"] == requested_mode, jadi tanpa batas waktu requested_mode akan
# dipercaya SELAMANYA dan gain_inc/gain_dec terus "berhasil" walau wahana
# sebenarnya masih di mode lama. REQUESTED_MODE_TIMEOUT membatasi jendela
# percaya-optimistis ini; sesudahnya depth_hold_active() jatuh balik ke
# state["mode"] yang benar-benar terkonfirmasi.
requested_mode_ts = 0.0
REQUESTED_MODE_TIMEOUT = 3.0
# Depth hold didelegasikan ke ALT_HOLD ArduSub; depth_target hanya menggeser
# setpoint lewat bias kecil pada throttle. Dibatasi supaya tidak pernah bisa
# melawan operator atau menyelam tak terkendali di kolam dangkal.
DEPTH_BIAS_GAIN = 200.0 # unit z per meter error
DEPTH_BIAS_LIMIT = 80 # |bias| maksimum terhadap Z_NEUTRAL (500)
HEAVE_MANUAL_EPSILON = 20 # |heave| di atas ini dianggap operator sedang memegang stik
def _effective_requested_mode():
"""requested_mode kalau masih dalam jendela REQUESTED_MODE_TIMEOUT, else None.
Tanpa expiry ini, mode yang DITOLAK firmware (pre-arm check gagal, EKF
belum siap) membuat requested_mode tersangkut selamanya karena
state["mode"] tidak akan pernah menyusulnya lewat HEARTBEAT.
"""
if requested_mode is None:
return None
if time.time() - requested_mode_ts > REQUESTED_MODE_TIMEOUT:
return None
return requested_mode
def depth_hold_active():
"""True hanya di mode yang memang menahan kedalaman (lihat rov_modes.py).
requested_mode ikut dipakai (selama belum kedaluwarsa, lihat
_effective_requested_mode) karena state["mode"] baru ter-update saat
HEARTBEAT berikutnya datang. Tanpa itu, penekanan gain_inc/gain_dec tepat
setelah ganti mode akan diabaikan diam-diam.
ACRO sengaja TIDAK termasuk: di sana throttle netral bukan berarti tahan
kedalaman, jadi bias depth-hold hanya akan mendorong wahana tanpa umpan
balik apa pun yang menstabilkannya.
"""
return depth_hold_allowed(_effective_requested_mode() or state["mode"])
def apply_depth_hold_bias(mc, axes):
"""Geser MANUAL_CONTROL.z sedikit ke arah depth_target saat ALT_HOLD.
Hanya berlaku kalau stik heave benar-benar netral — begitu operator
menyentuh stik, input manual menang mutlak. Di MANUAL/ACRO fungsi ini
selalu mengembalikan `mc` apa adanya.
"""
if not depth_hold_active():
return mc
if abs(axes.get("heave", 0)) > HEAVE_MANUAL_EPSILON:
return mc
with depth_lock:
target = depth_target
# depth & target dalam meter, positif ke bawah. Error positif = perlu turun.
error = target - state["depth"]
bias = max(-DEPTH_BIAS_LIMIT, min(DEPTH_BIAS_LIMIT, error * DEPTH_BIAS_GAIN))
out = dict(mc)
out["z"] = max(0, min(1000, int(round(mc["z"] - bias))))
return out
# =========================
# POSHOLD (station-keep)
# =========================
# BUKAN mode POSHOLD firmware ArduSub — itu butuh estimasi posisi horizontal
# dari EKF yang tidak tersedia di bawah air (tidak ada GPS/DVL/optical flow di
# wahana ini). Lihat docstring rov_modes.py.
#
# Yang dilakukan mode ini: ALT_HOLD (kedalaman ditahan cascade PID ArduSub) DITAMBAH
# koreksi heading proporsional dari sisi Pi (rov_heading.py). Yang TIDAK
# dilakukan: menahan posisi x/y. Arus lateral tetap menggeser wahana dan tidak
# ada sensor yang bisa melihatnya.
poshold_active = False
# Heading yang sedang ditahan (derajat). None = belum di-seed; tick berikutnya
# akan mengisinya dari heading saat itu. Sengaja bukan 0.0: 0° adalah heading
# yang sah, jadi tidak bisa dipakai sebagai penanda "belum diisi".
heading_target = None
heading_lock = threading.Lock()
def poshold_engaged():
"""True kalau overlay heading-hold benar-benar boleh menulis ke r.
Syaratnya dua: operator memang meminta POSHOLD, DAN wahana ada di mode yang
menahan kedalaman. Kalau wahana ditarik keluar ALT_HOLD lewat saklar RC atau
GCS lain, overlay ikut mati sendiri — bukan diam-diam terus mengoreksi yaw
di MANUAL.
"""
return poshold_active and depth_hold_allowed(_effective_requested_mode() or state["mode"])
def apply_heading_hold(mc, axes):
"""Tambahkan koreksi ke MANUAL_CONTROL.r agar heading tetap di heading_target.
Aturan mainnya sama persis dengan apply_depth_hold_bias(): operator menang
mutlak. Begitu stik yaw disentuh, target DIBUANG (bukan sekadar diabaikan)
supaya saat stik dilepas wahana menahan heading BARU tempat operator
meninggalkannya, bukan memutar balik ke heading lama.
"""
global heading_target
if not poshold_engaged():
return mc
if operator_holding_yaw(axes):
with heading_lock:
heading_target = None
return mc
with heading_lock:
if heading_target is None:
# Seed lalu keluar tanpa koreksi: pada tick ini heading masih
# bergerak sisa dari input operator, jadi mengoreksinya langsung
# hanya menghasilkan sentakan.
heading_target = state["heading"]
print(f"[POSHOLD] Heading target = {heading_target:.1f}°")
return mc
target = heading_target
bias = heading_bias(target, state["heading"])
if bias == 0:
return mc
out = dict(mc)
out["r"] = max(-1000, min(1000, int(mc["r"]) + bias))
return out
# Fail-safe: kalau tidak ada perintah axis baru dari GUI selama
# IDLE_TIMEOUT detik (GUI crash / joystick dicabut / link putus), berhenti
# memakai axis terakhir dan streaming NEUTRAL sebagai gantinya.
#
# Kenapa TETAP streaming (bukan berhenti mengirim)? ArduSub mengharapkan aliran
# MANUAL_CONTROL yang kontinu; kalau kita diam, failsafe pilot-input Pixhawk
# yang jalan dan perilakunya tergantung parameter. Mengirim netral terus jauh
# lebih bisa diprediksi: diam di tempat, dan di ALT_HOLD berarti tahan
# kedalaman.
JOYSTICK_SEND_INTERVAL = 0.05 # 20 Hz
last_joystick_update = 0.0
joystick_lock = threading.Lock()
# Log axis per-iterasi membanjiri console Pi (20 baris/detik) dan memakan CPU
# yang dibutuhkan link serial. Nyalakan hanya saat debugging.
VERBOSE_JOYSTICK = False
JOYSTICK_LOG_INTERVAL = 1.0
# Telemetry keluar 10 Hz; mencetaknya juga hanya menutupi log yang penting.
VERBOSE_TELEMETRY = False
# Perintah yang memang hanya mengubah tampilan/state di dashboard dan tidak
# punya padanan di wahana. Didaftarkan eksplisit supaya log "unknown command"
# benar-benar hanya berisi hal yang perlu diperiksa.
GUI_ONLY_COMMANDS = frozenset({
"controller", # tab Keyboard/Gamepad di dashboard
"snapshot", # tangkapan frame di browser
"record", # perekaman di browser
"viewer_access", # buka/tutup akses viewer mobile — murni sisi server/GUI
})
# =========================
# Gripper
# =========================
# =========================
# Parameter FC (halaman Vehicle)
# =========================
# PARAM_VALUE hanya ditangani di loop RX main(). Alasannya sama persis dengan
# COMMAND_ACK: recv_match(blocking=True) di thread command akan memblokir
# thread itu DAN mencuri pesan dari loop utama.
#
# Satu param_request_list ArduSub = ~980 PARAM_VALUE. Mengirimnya satu per satu
# berarti ~980 datagram UDP + ~980 frame WebSocket; dikumpulkan dulu jadi batch
# supaya browser tidak kebanjiran.
PARAM_BATCH_SIZE = 50
PARAM_BATCH_INTERVAL = 0.2 # flush walau batch belum penuh
PARAM_ACK_TIMEOUT = 2.0 # ArduPilot DIAM saat menolak — timeout satu-satunya sinyal gagal
_param_batch = []
_param_batch_ts = 0.0
_param_lock = threading.Lock()
# nama -> (nilai_yang_dikirim, type_id, deadline)
pending_params = {}
# =========================
# Stream MAVLink generik (halaman Analyze)
# =========================
# Mati secara default: menyalakannya berarti setiap message dari MAV_DATA_STREAM_ALL
# ikut dikirim ke GUI. Halaman Analyze menyalakannya saat dibuka dan memperbarui
# permintaan tiap 10 detik; tanpa pembaruan itu stream mati sendiri (lihat
# stream_still_wanted) supaya tab yang ditutup mendadak tidak meninggalkan
# firehose yang tidak ada yang mendengarkan.
mavlink_stream_requested_at = None
_mav_rate = RateLimiter()
_last_telem_log = 0.0
def send_to_gui(obj):
"""Kirim satu pesan JSON ke laptop lewat socket telemetry.
Aturan envelope (dipakai juga oleh server.js saat merutekan):
- telemetry : dict `state` TELANJANG, tanpa field "type"
- selain itu : selalu punya field "type" (param_batch, param_ack,
mavlink_msg, statustext)
Telemetry sengaja dibiarkan tanpa "type" supaya server lama/baru tetap
saling kompatibel dan tap perekam Replay tidak ikut berubah.
"""
try:
payload = json.dumps(obj, allow_nan=False).encode("utf-8")
except (TypeError, ValueError) as e:
# Satu pesan yang tidak bisa diserialisasi tidak boleh mematikan
# seluruh loop RX.
print("[UDP] gagal serialisasi pesan ke GUI:", e)
return
try:
telem_sock.sendto(payload, (LAPTOP_IP, UDP_TELEM_PORT))
except OSError as e:
print("[UDP] gagal kirim ke GUI:", e)
def send_telemetry():
"""Kirim state ke laptop 10 Hz, tapi LOG hanya 1 Hz.
Mencetak tiap paket (10 Hz) plus log joystick 20 Hz membuat stdout yang
ter-pipe jadi blocking dan menimbulkan jitter pada loop kontrol di Pi.
"""
global _last_telem_log
with depth_lock:
state["depth_target"] = depth_target
# POSHOLD tidak terlihat di HEARTBEAT (ia berjalan di ALT_HOLD), jadi
# INILAH satu-satunya cara GUI tahu overlay sedang hidup dan tab mana yang
# harus menyala. heading_target None = belum di-seed (stik yaw masih
# dipegang, atau baru saja masuk mode).
state["poshold"] = poshold_engaged()
with heading_lock:
state["heading_target"] = heading_target
# Dipantulkan supaya operator bisa memastikan wahana benar-benar TAHU
# kedalaman kolamnya — null berarti jepitan depth_target belum aktif.
state["pool_depth"] = pool_depth
# Ikut dipantulkan supaya halaman Setup menampilkan nilai yang benar-benar
# aktif di wahana, bukan sekadar isi localStorage browser.
state["depth_default"] = default_depth_target
send_to_gui(state)
now = time.time()
if now - _last_telem_log >= 1.0:
_last_telem_log = now
print(f"[SEND] -> {LAPTOP_IP}:{UDP_TELEM_PORT} | {state}")
def normalize_heading(deg):
if deg < 0:
deg += 360.0
return deg % 360.0
def send_arm_disarm(arm):
"""Arm/disarm lewat MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM (satu jalur untuk keduanya).
Tidak menunggu ACK — lihat handler COMMAND_ACK di main().
"""
with master_lock:
master.mav.command_long_send(
master.target_system,
master.target_component,
mavutil.mavlink.MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM,
0,
1 if arm else 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0,
)
def send_gcs_heartbeat():
"""Heartbeat GCS 1 Hz.
Tanpa ini ArduSub menganggap ground station hilang dan DISARM SENDIRI
beberapa detik setelah arm (FS_GCS_ENABLE) — gejalanya arm terlihat
"putus-putus" saat mulai trial.
"""
with master_lock:
master.mav.heartbeat_send(
mavutil.mavlink.MAV_TYPE_GCS,
mavutil.mavlink.MAV_AUTOPILOT_INVALID,
0, 0, 0,
)
# =========================
# Command handler dari laptop
# =========================
def command_listener():
global last_joystick_update
global depth_target
global requested_mode
global requested_mode_ts
global current_control_mode
global mavlink_stream_requested_at
global pool_depth
global depth_offset
global default_depth_target
global poshold_active
global heading_target
print(f"[UDP] Listening command on 0.0.0.0:{UDP_CMD_PORT}")
while True:
try:
data, addr = cmd_sock.recvfrom(4096)
except socket.timeout:
continue
except Exception as e:
print("[UDP] command socket error:", e)
continue
try:
msg = json.loads(data.decode("utf-8"))
except Exception:
print("[UDP] invalid JSON command")
continue
name = msg.get("name")
value = msg.get("value")
# axis datang ~15 Hz — jangan di-log supaya tidak membanjiri console.
# Gripper analog (nilai angka dari axis gamepad) juga bisa datang cepat;
# open/close diskrit dari tombol/keyboard tetap di-log.
quiet = name in AXIS_RANGE or (
name == "gripper" and isinstance(value, (int, float))
and not isinstance(value, bool)
)
if not quiet:
print(f"[CMD] {name} = {value} from {addr}")
if master is None:
print("[CMD] Pixhawk not connected yet")
if not quiet:
send_to_gui({
"type": "event",
"text": f"Command '{name}' ditolak — Pixhawk belum terhubung",
"level": "err",
})
continue
try:
if name == "arm":
# ACK TIDAK ditunggu di sini. recv_match(blocking=True) akan
# memblokir seluruh thread ini sampai 3 detik DAN mencuri
# COMMAND_ACK dari loop RX utama, sehingga status armed telat
# sampai ke GUI. ACK ditangani non-blocking di main().
print("[MAV] ARM" if value else "[MAV] DISARM")
send_arm_disarm(bool(value))
elif name == "control_mode":
requested = str(value).lower()
if requested not in ("manual", "autonomous"):
print(f"[CONTROL] Unknown mode: {requested}")
continue
current_control_mode = requested
print(f"[CONTROL] {current_control_mode}")
elif name == "pilot_mode":
# Peta nama GUI -> nama ArduSub ada di rov_modes.py (satu
# sumber, sudah ada unit test-nya). Nama tak dikenal DITOLAK,
# tidak di-fallback ke MANUAL.
pixhawk_mode = resolve_pilot_mode(value)
if pixhawk_mode is None:
print(f"[PILOT] Unknown mode: {value}")
continue
# ACRO tidak ada di semua build/frame ArduSub. mode_mapping()
# berasal dari firmware yang benar-benar terpasang, jadi ini
# satu-satunya cek yang bisa dipercaya.
mode_mapping = master.mode_mapping() or {}
if pixhawk_mode not in mode_mapping:
print(f"[PILOT] {pixhawk_mode} not supported oleh firmware ini")
continue
master.set_mode(mode_mapping[pixhawk_mode])
requested_mode = pixhawk_mode
requested_mode_ts = time.time()
# "poshold" dan "depth_hold" sama-sama berujung di ALT_HOLD,
# jadi pixhawk_mode TIDAK cukup untuk membedakannya — yang
# menentukan overlay hidup/mati adalah nama yang diminta GUI.
# Setiap permintaan mode apa pun mematikan overlay lebih dulu,
# supaya tidak ada jalur yang meninggalkannya menyala.
poshold_active = is_poshold_request(value)
# Selalu dibuang, baik masuk maupun keluar POSHOLD: masuk mode
# ini berarti "tahan heading tempat saya sekarang", bukan
# heading dari sesi POSHOLD sebelumnya.
with heading_lock:
heading_target = None
# Hanya mode yang benar-benar menahan kedalaman yang perlu
# setpoint awal. Di MANUAL/ACRO depth_target tidak dipakai.
#
# Setpoint-nya nilai TETAP (default_depth_target), bukan
# kedalaman saat ini: menekan tombol mode = "turun ke kedalaman
# kerja", perilaku yang sama tiap kali. Konsekuensinya kalau
# ditekan saat mengapung di permukaan wahana langsung menyelam —
# itu memang yang diinginkan, tapi berarti tombol ini tidak
# boleh ditekan di darat.
if depth_hold_allowed(pixhawk_mode):
with depth_lock:
# Dijepit: default bisa lebih dalam dari dasar kolam
# kalau pool_depth diperkecil belakangan, dan target di
# luar batas membuat bias throttle menekan ke bawah
# tanpa henti.
depth_target = clamp_depth_target(default_depth_target, pool_depth)
print(f"[DEPTH] Target initialized = {depth_target:.2f} m")
print("====================================")
print(f" PILOT MODE : {pixhawk_mode}")
if poshold_active:
print(" POSHOLD : heading hold AKTIF (posisi x/y TIDAK ditahan)")
if is_risky_mode(pixhawk_mode):
msg = warning_for_mode(pixhawk_mode)
if msg:
print(f" !! {msg}")
print("====================================")
elif name == "stop":
# Failsafe sederhana: netralkan axis lalu disarm
print("[MAV] STOP -> DISARM")
with joystick_lock:
joystick.update(AXIS_NEUTRAL)
# E-Stop tidak boleh meninggalkan overlay yang masih menulis ke
# r: axis dinetralkan di sini, dan koreksi heading akan
# mengisinya kembali pada tick berikutnya.
poshold_active = False
with heading_lock:
heading_target = None
send_arm_disarm(False)
elif name == "light":
# Belum dihubungkan ke hardware lampu, simpan status saja
state["light"] = bool(value)
print(f"[LIGHT] set to {state['light']}")
elif name == "set_surface":
# Tare permukaan HARUS di backend, bukan cuma tampilan GUI:
# apply_depth_hold_bias() menghitung error dari state["depth"],
# jadi kalau tare hanya kosmetik di browser, bias yang benar-
# benar dikirim ke thruster dihitung dari depth mentah yang
# bisa jauh dari nol walau GUI menampilkan "Depth = 0.00 m".
depth_offset = _raw_depth
print(f"[DEPTH] Surface di-set — offset = {depth_offset:.2f} m")
send_to_gui({
"type": "event",
"text": f"Surface level diset — offset {depth_offset:.2f} m",
"level": "ok",
})
elif name in ("gain_inc", "gain_dec"):
# Disarmed -> ArduSub mengabaikan MANUAL_CONTROL sepenuhnya,
# jadi menggeser depth_target di sini hanya membuat GUI
# terlihat "aman" padahal wahana tidak akan bergerak sama
# sekali. Dicek terpisah dari depth_hold_active() supaya
# pesannya jelas: masalahnya arming, bukan mode.
if not state.get("armed"):
print(f"[DEPTH] {name} diabaikan — vehicle belum armed")
send_to_gui({
"type": "event",
"text": "Depth set diabaikan — vehicle belum armed",
"level": "warn",
})
continue
# Pakai requested_mode juga: state["mode"] baru ter-update saat
# HEARTBEAT berikutnya, jadi kalau hanya mengandalkan itu maka
# penekanan tepat setelah ganti mode hilang tanpa jejak.
if not depth_hold_active():
print(f"[DEPTH] {name} diabaikan — mode bukan depth hold")
send_to_gui({
"type": "event",
"text": "Depth set diabaikan — vehicle tidak dalam mode depth hold",
"level": "warn",
})
continue
if not _gain_rate.allow("depth_target", time.time()):
continue
step = DEPTH_STEP if name == "gain_inc" else -DEPTH_STEP
with depth_lock:
depth_target = clamp_depth_target(depth_target + step, pool_depth)
shown = depth_target
print(f"[DEPTH] Target = {shown:.2f} m")
elif name == "pool_depth":
# Kedalaman kolam uji. Bukan cuma catatan: jadi batas bawah
# depth_target (lihat rov_pid.clamp_depth_target).
depth_m = valid_pool_depth(value)
if depth_m is None:
print(f"[POOL] nilai pool_depth tidak valid: {value!r}")
continue
pool_depth = depth_m
# Jepit ULANG target yang sedang berjalan. Kalau operator
# memperkecil pool depth saat target sudah lebih dalam, target
# harus ikut turun sekarang — bukan menunggu penekanan
# gain_inc/gain_dec berikutnya.
with depth_lock:
depth_target = clamp_depth_target(depth_target, pool_depth)
shown = depth_target
print(f"[POOL] Kedalaman kolam = {pool_depth:.2f} m "
f"(target dijepit ke {shown:.2f} m)")
elif name == "depth_default":
# Setpoint yang dipasang otomatis saat MASUK depth hold.
# Sengaja TIDAK menggeser depth_target yang sedang berjalan:
# mengubah angka di halaman Setup tidak boleh memindahkan
# wahana yang sedang menyelam. Berlaku pada perpindahan mode
# berikutnya.
depth_m = valid_depth_target(value)
if depth_m is None:
print(f"[DEPTH] nilai depth_default tidak valid: {value!r}")
continue
default_depth_target = depth_m
print(f"[DEPTH] Target default = {default_depth_target:.2f} m "
f"(berlaku saat masuk depth hold berikutnya)")
elif name == "pid":
# Gain yaw/depth dari Setup -> param ArduSub. Pemetaan dan batas
# aman ada di rov_pid.py (dengan alasannya); di sini hanya
# eksekusi + pelaporan.
writes, rejects = resolve_pid_writes(value)
for param, reason in rejects:
print(f"[PID] DITOLAK {param}: {reason}")
send_to_gui({
"type": "param_ack",
"name": param,
"ok": False,
"reason": reason,
})
if writes:
# Thread terpisah dengan alasan yang sama seperti
# thruster_config: loop param_set_send + sleep menahan
# listener ini ~0.6 s dan membuat axis/mode ikut tertunda.
threading.Thread(
target=apply_pid_gains, args=(writes,), daemon=True
).start()
elif name == "thruster_config":
# Dijalankan di thread terpisah: loop param_set_send + sleep
# menahan listener ini ~0.6 s dan membuat axis/mode ikut tertunda.
motors = msg.get("motors", {})
print("[DEBUG] Motors received:", motors)
threading.Thread(
target=apply_thruster_config, args=(motors,), daemon=True
).start()
elif name == "motor_test":
# server.js kirim motor/throttle/duration/direction sebagai
# field top-level (bukan di dalam "value" — motor_test tidak
# punya axis tunggal seperti command lain), jadi payload harus
# dirakit dari msg langsung, bukan msg.get("value") yang selalu None.
payload = {
"motor": msg.get("motor"),
"throttle": msg.get("throttle"),
"duration": msg.get("duration"),
"direction": msg.get("direction"),
}
# Thread terpisah: command_long_send tidak blocking lama, tapi
# tetap dipisah dari command_listener demi konsistensi pola.
threading.Thread(
target=run_motor_test, args=(payload,), daemon=True
).start()
elif name == "param_list":
# Minta seluruh tabel param FC. Jawabannya ~980 PARAM_VALUE
# yang ditangani & di-batch di loop RX main().
with _param_lock:
_param_batch.clear()
print("[PARAM] minta seluruh daftar param")
with master_lock:
master.mav.param_request_list_send(
master.target_system,
master.target_component,
)
elif name == "param_get":
param = normalize_param_name(value)
if param is None:
print(f"[PARAM] nama param ditolak: {value!r}")
continue
with master_lock:
master.mav.param_request_read_send(
master.target_system,
master.target_component,
param.encode("utf-8"),
-1, # -1 = cari berdasarkan nama, bukan indeks
)
elif name == "param_set":
# value = {"name": ..., "value": ..., "type": <MAV_PARAM_TYPE>}
# Gerbang konfirmasi ada di sisi GUI (halaman Vehicle), sama
# seperti gerbang ACRO — di sini yang dijaga hanya validitas.
if not isinstance(value, dict):
print(f"[PARAM] payload param_set tidak valid: {value!r}")
continue
try:
type_id = int(value.get("type"))
except (TypeError, ValueError):
print(f"[PARAM] tipe param tidak valid: {value.get('type')!r}")
continue
if param_type_name(type_id) is None:
print(f"[PARAM] tipe param tak dikenal: {type_id}")
continue
written = set_param(value.get("name"), value.get("value"), type_id)
if written is None:
# Ditolak sebelum menyentuh MAVLink — beri tahu GUI supaya
# badge baris tidak menggantung di "pending" sampai timeout.
send_to_gui({
"type": "param_ack",
"name": str(value.get("name")),
"ok": False,
"reason": "ditolak agent (nama/nilai/tipe tidak valid)",
})
elif name == "mavlink_stream":
# Halaman Analyze menyalakan ini saat dibuka dan memperbaruinya
# tiap 10 detik. Yang disimpan TIMESTAMP, bukan boolean, supaya
# stream mati sendiri kalau GUI berhenti memperbarui.
if value:
was_off = mavlink_stream_requested_at is None
mavlink_stream_requested_at = time.time()
if was_off:
_mav_rate.reset()
print("[MAVSTREAM] on")
else:
if mavlink_stream_requested_at is not None:
print("[MAVSTREAM] off")
mavlink_stream_requested_at = None
elif name == "gripper":
if gripper is None:
print("[GRIPPER] Controller belum siap")
continue
if value == "open":
gripper.open()
elif value == "close":
gripper.close()
elif value == "stop":
gripper.stop()
else:
print(f"[GRIPPER] Unknown command: {value}")
elif name == "gripper_rotate":
if gripper is None:
print("[ROTATE] Controller belum siap")
continue
if value == "left":
gripper.rotate_left()
elif value == "right":
gripper.rotate_right()
elif value == "stop":
gripper.rotate_stop()
else:
print(f"[ROTATE] Unknown command: {value}")
elif name in AXIS_RANGE:
with joystick_lock:
joystick[name] = clamp_axis(name, value)
last_joystick_update = time.time()
elif name in GUI_ONLY_COMMANDS:
# Murni urusan dashboard, tidak ada padanannya di wahana.
pass
else:
print(f"[CMD] unknown command: {name} = {value}")
except Exception as e:
print("[CMD] error executing command:", e)
send_to_gui({
"type": "event",
"text": f"Command '{name}' gagal dieksekusi: {e}",
"level": "err",
})
def set_param(name, value, type_id, expect_ack=True):
"""Tulis SATU parameter ke FC. Mengembalikan nama kanoniknya, atau None.
Primitif tunggal untuk semua penulisan param — dipakai halaman Vehicle
(`param_set`) maupun Setup → Thruster (`apply_thruster_config`).
TIDAK menunggu echo di sini: menunggu berarti recv_match() di thread ini,
yang akan mencuri pesan dari loop RX main() (alasan yang sama seperti ARM,
lihat command_listener). Verifikasi dilakukan asinkron — nama didaftarkan
ke pending_params dan diselesaikan handler PARAM_VALUE di main().
"""
canonical = normalize_param_name(name)
if canonical is None:
print(f"[PARAM] nama param ditolak: {name!r}")
return None
try:
numeric = coerce_param_value(value, type_id)
except ValueError as e:
print(f"[PARAM] {canonical}: {e}")
return None
with master_lock:
master.mav.param_set_send(
master.target_system,
master.target_component,
canonical.encode("utf-8"),
numeric,
type_id,
)
if expect_ack:
with _param_lock:
pending_params[canonical] = (numeric, type_id, time.time() + PARAM_ACK_TIMEOUT)
print(f"[PARAM] {canonical} -> {numeric} ({param_type_name(type_id) or type_id})")
return canonical
def apply_thruster_config(motors):
"""Tulis MOT_n_DIRECTION satu per satu (perlu jeda antar param_set_send)."""
try:
for motor, direction in motors.items():
set_param(
f"MOT_{int(motor)}_DIRECTION",
direction,
mavutil.mavlink.MAV_PARAM_TYPE_INT8,
)
# Jeda ada di pemanggil batch, bukan di set_param(): menulis
# belasan param beruntun tanpa jeda membuat FC menjatuhkan sebagian.
time.sleep(0.1)
print("[PARAM] Thruster configuration updated.")
except Exception as e:
print("[PARAM] gagal set thruster config:", e)
def run_motor_test(payload):
"""Putar SATU thruster sebentar lewat MAV_CMD_DO_MOTOR_TEST (ArduSub).
Dipakai panel "Thruster Test" di halaman Setup untuk memverifikasi arah
putar satu thruster tanpa menyalakan mixing penuh (MANUAL_CONTROL tidak
bisa mengisolasi satu motor). Klem/validasi ada di rov_motor_test.py
(defense in depth) selain klem di sisi GUI.
"""
motor = payload.get("motor") if isinstance(payload, dict) else None
try:
motor, throttle, duration, direction, signed_throttle = validate_motor_test(payload)
with master_lock:
master.mav.command_long_send(
master.target_system,
master.target_component,
mavutil.mavlink.MAV_CMD_DO_MOTOR_TEST,
0,
motor,
mavutil.mavlink.MOTOR_TEST_THROTTLE_PERCENT,
signed_throttle,
duration,
0,
# param6 = motor test order. ArduSub menolak apa pun selain BOARD
# ("bad test type %.2f") — DEFAULT(0) yang dulu dipakai di sini
# SELALU ditolak firmware, itu sebabnya motor test timeout.
mavutil.mavlink.MOTOR_TEST_ORDER_BOARD,
0,
)
print(f"[MOTORTEST] motor {motor} {direction} {throttle}% selama {duration}s")
send_to_gui({
"type": "motor_test_ack",
"motor": motor,
"direction": direction,
"ok": True,
})
except Exception as e:
print("[MOTORTEST] gagal:", e)
send_to_gui({
"type": "motor_test_ack",
"motor": motor,
"ok": False,
"reason": str(e),
})
def apply_pid_gains(writes):
"""Tulis gain PID yang sudah lolos validasi rov_pid.resolve_pid_writes().
Bentuknya sengaja kembar dengan apply_thruster_config(): primitif yang sama