使用 Python + Pygame 键盘控制无人机（AirSim）

键盘控制无人机

        在无人机仿真或者控制实验中，很多时候我们需要通过键盘来实时操控无人机的飞行方向、速度和姿态。本文将介绍如何使用 Python + Pygame 来实现键盘监听，并通过 AirSim 接口发送速度与偏航控制指令。

环境准备

需要的依赖：python3.x pygame airsim

初始化

首先导入依赖并初始化 pygame：

import airsim
import pygame
import syspygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((400, 300))  # 创建一个窗口用于监听按键
pygame.display.set_caption("Drone Keyboard Controller")

设置无人机的基础速度参数和偏航速率：

# 基础速度 (m/s)
vehicle_velocity = 2.0  # 临时加速比例
speedup_ratio = 10.0  # 基础偏航速率 (deg/s)
vehicle_yaw_rate = 5.0

键盘控制逻辑

通过键盘来改变无人机的速度和偏航速率：

• 方向键 ↑ ↓ ← → → 控制无人机前进 / 后退 / 左移 / 右移

• W / S → 上升 / 下降

• A / D → 左旋转 / 右旋转

• 空格 → 临时加速

• ESC → 退出

代码示例：

while True:pygame.event.pump()  # 刷新事件队列keys = pygame.key.get_pressed()# 是否加速if keys[pygame.K_SPACE]:scale_ratio = speedup_ratioelse:scale_ratio = 1.0# 偏航控制（A / D）yaw_rate = (keys[pygame.K_d] - keys[pygame.K_a]) * scale_ratio * vehicle_yaw_rate# 前后移动（↑ / ↓）velocity_x = (keys[pygame.K_UP] - keys[pygame.K_DOWN]) * scale_ratio * vehicle_velocity# 左右移动（← / →）velocity_y = -(keys[pygame.K_LEFT] - keys[pygame.K_RIGHT]) * scale_ratio * vehicle_velocity# 上下移动（W / S）velocity_z = -(keys[pygame.K_w] - keys[pygame.K_s]) * scale_ratio * vehicle_velocity# 发送控制指令AirSim_client.moveByVelocityAsync(vx=velocity_x,vy=velocity_y,vz=velocity_z,duration=0.02,yaw_mode=airsim.YawMode(is_rate=True, yaw_or_rate=yaw_rate),vehicle_name="Drone1")# 按 ESC 退出if keys[pygame.K_ESCAPE]:pygame.quit()sys.exit()

效果演示

运行后，你可以直接通过键盘操控无人机：

• 按住方向键让无人机前后左右平移

• 按住 W / S 让无人机上升或下降

• 按住 A / D 控制无人机旋转偏航

• 按 空格 进入加速模式，更方便观察飞行动作

• 按 ESC 结束程序

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总结

通过 pygame 键盘监听 + AirSim 接口，我们实现了一个简单直观的无人机控制方式。
这种方式适合：

• 进行飞控算法测试

• 做可视化演示

• 快速调试无人机运动学效果

如果需要更复杂的控制逻辑，还可以在此基础上扩展，例如添加 姿态角度控制、航点自动飞行 等功能。