基于 NOKOV 动捕系统的无人机蜂群开发

基于 NOKOV 动捕系统的无人机蜂群开发

NOKOV 动捕系统配置

网络配置

无人机板载、动捕主机、动捕系统摄像头、PC 主机处于同一 10.1.1.1 网段下

在动捕主机上将网络 IP 网关改为 10.1.1.1，并关闭防火墙

再使路由器连接动捕主机，动捕主机连接交换机，交换机连接动捕系统

并在路由器内对 IP 进行设置，改为 10.1.1.1

无人机板载和 PC 主机连接 WIFI

并在配置内将 IP 改为 10.1.1.*（如 10.1.1.2），注意不要和已存在的 IP 重复

注：该套配置下仅为了使无人机、动捕主机、动捕系统摄像头、PC 主机能够进行交互，没有上网功能，如需网络，则需要给路由器连接上网口

系统配置

需要进行 L 型和 T 型标定，再将无人机标定创建为刚体

无人机朝向动捕系统中的 x 轴，再在系统中打开 SDK 流

并确保无人机刚体 ID 和 ROS 中配置相同

PS：无人机使用 mavros 时：X 轴为机头方向，Y 轴为机头左边，Z 轴朝上

基础环境安装

需要安装 ROS2 和 MavRos 功能包及相关依赖

请参考PX4 开发之旅

NOKOV 动捕系统的安装及配置

NOKOV 动捕系统功能包安装

记得提前将 python 环境切换至 px4 环境

  • 创建工作空间

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    mkdir -p ~/px4nokov_ws/src

  • 安装 MavLink 和 MavRos 功能包

  • 安装 Nokov 官方功能包

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    cd ~/px4nokov_ws/src
    git clone -b ros2 git@github.com:NOKOV-MOCAP/mocap_nokov.git

  • 编译

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    # 修改文件权限
    sudo chmod -R 777 /home/orangepi/px4nokov_ws

    # 编译
    cd ~/px4nokov_ws/
    colcon build --symlink-install --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

    # 激活环境
    source ~/px4nokov_ws/install/setup.sh

    # 自启动环境（可选）
    sudo vim ~/.bashrc

    # 在最下方添加
    source /home/orangepi/px4nokov_ws/install/setup.sh
    # /home/orangepi/ 为板载目录

NOKOV 动捕系统基础使用及配置

  • 标定

  • 启动 SDK

    在动捕软件数据广播中，选择主机上与机载电脑同网段的地址。将模式选为组播，骨骼坐标选为全局，启用 SDK 流

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  • 配置 mocap.yaml 文件

    修改 mocap.yaml 文件

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    vim ~/px4nokov_ws/src/mocap_nokov/config/mocap.yaml

    mocap.yaml 文件的修改方式

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    # 这里的数字标识符（如 1, 2）必须对应 NOKOV Seeker 软件中设置的 Rigid Body ID
    mocap_node:
        ros__parameters:
            # 刚体配置
            rigid_bodies:
                1: # 在 NOKOV Seeker 软件里，第一架飞机的 ID 必须设为 1
                    # 将位置坐标发布到哪个话题上
                    # 可以直接将其改成 mavros话题，省去中间的数据转发节点
                    # 如：/uav1/mavros/vision_pose/pose
                    pose: "Robot_1/pose"
                    # 将刚体投影到二维平面上形成的二维坐标
                    # 不需要的话可以删除
                    pose2d: "Robot_1/ground_pose"
                    # 刚体的几何中心
                    child_frame_id: "Robot_1/base_link"
                    # 世界坐标，蜂群必须采用统一的世界坐标，正常情况下填 map
                    parent_frame_id: "map"
                2: # 在 NOKOV Seeker 软件里，第二架飞机的 ID 必须设为 2
                    pose: "Robot_2/pose"
                    pose2d: "Robot_2/ground_pose"
                    child_frame_id: "Robot_2/base_link"
                    parent_frame_id: "map"
            nokov_config:
                    server_address: "10.1.1.198" # 改为与在数据广播中选择的地址一致（动捕主机地址）