动作捕捉系统

动作捕捉系统

动作捕捉系统（以下简称“动捕”）通过传感器与算法实时获取无人机/无人车在三维空间中的精确坐标（x, y, z）及姿态（俯仰、横滚、偏航角），确保对其运动轨迹的六自由度（6DoF）实时高精度追踪。

为什么需要动作捕捉系统？

• 多智能体实验或者协同控制实验，一般假设无人机无人车的位置和姿态是已知且准确的，研究的重心在于控制算法或者决策算法本身，不在于如何获取到无人机位姿信息
• 室内定位，可以分为外部定位和自主定位两大类：自主定位依赖自身的传感器获取位姿，如激光SLAM、视觉SLAM算法，外部定位则通过外部设备对智能体进行观察确定位姿，如动捕、UWB等
• 对于室内实验来说，没有比动作捕捉系统更加精准的定位方式，以下精度作为参考
  • 动捕定位精度：±1cm
  • UWB：±10cm
  • 激光SLAM：±10cm（经验丰富的SLAM老手）、发散（大部分新手）
• 使用动捕定位不需要在无人机上安装额外的自主传感器设备，降低成本、降低难度且提高续航
• 如果是长期需要进行无人机控制、协同控制等研究，动作捕捉系统是不可缺少的专用实验设备
• 国产动捕的优势在于性价比高且服务好
  • 协同控制类实验，±1cm的定位精度已经绰绰有余，哪怕是任何厂家最低端的相机也能满足这个指标要求
  • 以度量为例，相同面积铺设镜头，价格仅仅是进口动捕的五分之一左右

关于动作捕捉系统的使用

• 动作捕捉系统使用门槛较低，但是需要理解其定位原理，才能在使用时不会走太多弯路，关于其使用可咨询产品厂家进行咨询及培训
• Sunray_swarm中集成了vrpn_client_ros包，只要确保运行Sunray_swarm程序的电脑和运行动捕客户端的电脑在同一局域网内部，即可输出包含刚体位置、姿态的信息的ROS话题
• 因此，此处建议运行动捕客户端的电脑配备双网口，尽量能够使用有线连接的地方使用有线