Crazyflie 与 Ardupilot 异构集群控制 基于NOKOV度量动捕系统实现

Crazyflie 与 Ardupilot 异构集群控制 基于NOKOV度量动捕系统实现

一、动捕软件VRPN配置

以动捕软件版本XINGYING 4.2.0.5495为例，其他版本同理。打开动捕软件，连接上镜头。单击菜单栏下的视图->数据广播。在数据广播中的VRPN流下，将单位下拉选择米，类型勾选刚体并启用VRPN。

图 1-打开数据广播视图

图 2-动捕中vrpn配置
单击菜单栏下的视图->设备打开设备视图。先点击停止播放按键，在高级框中将动捕帧率修改为30。

图 3-打开设备视图

图 4-修改动捕帧率

二、FlightMaster平台配置

要求ROS 版本：galactic，Ubuntu 版本：20.04。crazyflie固件版本2024.10以上，若版本过低自行更新版本（cfclient使用）。

（一）安装依赖

开启终端，使用以下命令安装依赖。
sudo apt install python3-pip python3-colcon-common-extensions
pip3 install rowan
sudo apt install libusb-1.0-0-dev

（二）编译源码

先将给定的Flightmaster2压缩包解压，然后将解压的文件夹放置在ubuntu家目录（~/）下。使用以下命令安装mavsdk和编译FlightMaster2源码。
cd ~/FlightMaster2/
sudo dpkg -i ./prebuilt/mavsdk-20241118_2.12_amd64.deb
colcon build --symlink-install
echo “source ~/FlightMaster2/install/setup.bash” >> ~/.bashrc

（三）FlightMaster2中配置VRPN

在FlightMaster2中的motion_capture.yaml（路径：
~/FlightMaster2/flightmaster/config）配置文件中将type改为vrpn，hostname修改为动捕软件与运行FlightMaster2主机同网段的IP地址。

图 5-配置type和hostname
在FlightMaster2中的flightmasters.yaml（路径：
~/FlightMaster2/flightmaster/config）配置文件中将要使用的robot_types的motion_capture的enabled置为false。

图 6-设置vrpn方式

（四）FlightMaster2连接配置说明

在FlightMaster2中的flightmasters.yaml（路径：
~/FlightMaster2/flightmaster/config）配置文件中的robots字段下，crazyflie的配置与crazyswarm2中一致。apm小车配置与crazyflie的区别在于uri与type。apm小车使用的是mavlink协议，连接地址有多种方式（mavlink连接地址格式），本实验使用的是udp连接方式。type选择r200。

图 7-crazyflie与apm配置说明

三、基础操作飞行演示

（一）建立刚体

将一架crazyflie和一辆apm无人车放在场地上，机头朝x轴正方向，分别建立刚体cf和car，骨骼朝向x轴。

图 8-参考位置

（二）启用设备

在flightmasters.yaml文件中配置启用一架crazyflie和一辆apm无人车。

图 9-启用集群设备

（三）修改跟随脚本

修改follow.py 脚本（路径：~/FlightMaster2/flightmaster_examples/flightmaster_examples）中的名称，启动要对应。

图 10-修改脚本

（四）启动图形化操作界面

开启一个终端，使用以下命令打开flightmaster2图形控制界面。
cd ~/FlightMaster2/
python fmclient.py

图 11-flightmaster2图形化界面

（五）启动服务节点

在图形化界面上选择RealMode并勾选RViz，再点击启动FlightSwarm。此时会运行flightmaster2的服务节点，rviz也会启动。

图 12-启动flightmaster2和rviz

（六）启动跟随脚本

点击图形化界面右侧的运行follow.py按键，启动跟随脚本。

图 13-启动跟随脚本

图 14-rviz显示

图 15-crazyflie跟随apm小车