時(shí)間：2020-06-24 17:13來(lái)源：無(wú)人機(jī) 作者：中國(guó)通航
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實(shí)時(shí)解算六自由度位姿，利用計(jì)算機(jī)對(duì)捕捉到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)地解算出運(yùn)動(dòng)物體的六自由度位姿，即三自由度位置（X,Y, Z坐標(biāo)）和三自由度姿態(tài)（俯仰角，偏航角和滾轉(zhuǎn)角）。該系統(tǒng)也可以稱(chēng)為“室內(nèi)定位系統(tǒng)”或“室內(nèi)GPS”。 如圖10，多架相機(jī)支持，覆蓋范圍廣，光學(xué)室內(nèi)定位系統(tǒng)采用智能相機(jī)，將反光球圖像坐標(biāo)傳到主機(jī)，不同相機(jī)數(shù)目將產(chǎn)生不同的覆蓋范圍，相機(jī)越多，覆蓋范圍越大。  圖10 光學(xué)動(dòng)捕系統(tǒng)原理圖
  圖11 光學(xué)動(dòng)捕相機(jī)
 圖12 T型標(biāo)定桿輔助運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)的校準(zhǔn)
 圖13 L型標(biāo)定直角輔助運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)中心點(diǎn)配置
軟件參數(shù)
 圖14 光學(xué)動(dòng)不系統(tǒng)軟件界面
1、基礎(chǔ)功能
1）支持中文的多語(yǔ)言、多視角、多窗口3D顯示操作界面 2）可同時(shí)對(duì)多達(dá)數(shù)百臺(tái)Goku™ Camera進(jìn)行集中管理 3）對(duì)視覺(jué)慣性同步控制器進(jìn)行管理 4）高效實(shí)時(shí)視覺(jué)三維重建引擎 5）光學(xué)慣性深度融合引擎* 6）多達(dá)數(shù)百個(gè)智能光學(xué)剛體創(chuàng)建、標(biāo)定、管理 7）實(shí)時(shí)物體追蹤解算及繪制 8）數(shù)據(jù)記錄及回放 9）空間捕捉區(qū)域?qū)崟r(shí)測(cè)算及繪制 10）國(guó)際領(lǐng)先的IK算法* 11）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流輸出 12）數(shù)據(jù)記錄及回放 *僅在慣性系統(tǒng)部署時(shí)應(yīng)用 2、支持?jǐn)?shù)據(jù)格式  3、豐富的第三方接口
 4.1、麻省理工學(xué)院
麻省理工學(xué)院（Massachusettes Institute of Technology，MIT）的RAVEN(Real-Time Indoor Auto no mous Vehicle Tese Encironment)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)部裝有18臺(tái)運(yùn)動(dòng)捕捉攝像機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的室內(nèi)定位，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)還有多輛自主的地面小車(chē)，研究對(duì)象有Draganflyer V Ti Pro 多旋翼無(wú)人機(jī)和無(wú)人小車(chē)組成。MIT的無(wú)人機(jī)集群健康管理計(jì)劃（UAV SWARM Health Management Project）主要研究多架無(wú)人機(jī)的飛行演示。圖5為多架四旋翼無(wú)人機(jī)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)搜索和跟蹤實(shí)驗(yàn)，圖16為多機(jī)協(xié)同和編隊(duì)實(shí)驗(yàn)。
 圖15 無(wú)人機(jī)目標(biāo)搜索和跟蹤實(shí)驗(yàn) 圖16 十架無(wú)人機(jī)多機(jī)協(xié)同
4.2、斯坦福大學(xué)
斯坦福大學(xué)（Stanford University）的STARMAC（Stanford Testbed of Autonomous Rotorcraft for MultiAgent Control）項(xiàng)目是為了測(cè)試和驗(yàn)證多機(jī)算法和控制策略，它包含多個(gè)能夠使用GPS和IMU傳感器進(jìn)行軌跡跟蹤的四旋翼飛行器。Hoffmann G M團(tuán)隊(duì)基于斯坦福大學(xué)的試驗(yàn)臺(tái)，首先將四旋翼無(wú)人機(jī)的非線性模型線性化，然后使用LQR控制方法設(shè)計(jì)了姿態(tài)控制器，使用滑�？刂品椒ㄔO(shè)計(jì)了高度控制器，并取得了良好的控制效果。
4.3、賓夕法尼亞大學(xué)
賓夕法尼亞大學(xué)的GRASP（General Robotics,Automation,Sensing and Perception）實(shí)驗(yàn)室對(duì)無(wú)人機(jī)的控制進(jìn)行了大量研究，并基于光學(xué)動(dòng)捕系統(tǒng)搭建了無(wú)人機(jī)測(cè)試平臺(tái)，主要研究對(duì)象如圖17所示。主要研究?jī)?nèi)容包括對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)的建模、多旋翼無(wú)人機(jī)自主飛行控制算法和多架無(wú)人機(jī)協(xié)同控制算法的研究。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，GRASP實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)取得了很多創(chuàng)新成果，在該無(wú)人機(jī)測(cè)試平臺(tái)下，無(wú)人機(jī)體現(xiàn)出很大的機(jī)動(dòng)性，能夠完成無(wú)人機(jī)集群航跡追蹤、協(xié)同合作和編隊(duì)飛行等測(cè)試，圖18為多旋翼無(wú)人機(jī)協(xié)同飛行。
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