（二）Nokovflie使用说明

一、使用前准备

Nokov光学动作捕捉系统

正确连接Nokov光学动作捕捉系统，并打开XingYing软件；动作捕捉系统利用L形标定框创建坐标系，角点为原点，长边为X轴正方向，短边为Y轴正方向，法向向上为Z轴正方向；以此为基准确定三维空间原点及坐标轴朝向，确保实验时无人机机头摆放朝向X轴正方向；

Nokov-vm虚拟机

正确连接虚拟机，并做好虚拟机相应配置；Nokov-vm虚拟机登录密码：nokovflie

如有问题，请参照《Nokovflie 虚拟机使用教程.pdf》设置；

crazyflie无人机*4

①配置好4架飞机的地址，详见《Nokovflie 虚拟机使用教程.pdf》第三章 CFClient说明；

②更新无人机固件（若未修改固件，或近期已更新则忽略此步骤）；

③接通无人机电源，并打开开关，无人机声音提示并进行螺旋桨自检，确认旋转方向如下图所示。

crazyradio无线通信模块*1

插入U口，并在弹出的对话框选择连接到虚拟机；

二、 crazyswarm参数修改

双击打开虚拟机桌面 Visual Studio Code，在

"/home/nokov/projects/crazyswarm/ros_ws/src/crazyswarm/launch"

路径下修改下面文件的参数配置：

mocap_helper.launch

说明：motion_capture_host_name 设置为动捕环境设置的SDK广播IP；

mocap_helper.launch--该文件可实时获取动捕的数据；

hover_swarm.launch

说明：object_tracking_type 两种类型 motionCapture 用作刚体模式；libobjecttracker用作单点或点云模式；

hover_swarm.launch--该文件用于开启仿真和Nokovflie飞机通信，是飞机真实测试启动项；

crazyflies.yaml

说明：crazyflies.yaml--飞机的配置文件；

channel ->飞机通信通道;

id->飞机的物理地址最后一位；

initialPosition->飞机的初始坐标位置;

type->飞机的模式类型;CF21SingleMarker:单点模式；default:刚体模式和点云模式；

crazyflieTypes.yaml

说明：一般不做修改，使用点云模式时修改此文件；修改方式见本文三.3;

三、 Nokovflie飞行贴点说明及相关参数配置

单点模式

优劣势：每架飞机上仅贴一个点，贴点位置可以重复；

避免杂点产生影响；

适用于位置轨迹追踪；

无速度和姿态的控制；

配置方法：

①crazyflies.yaml

Channel、ip、initialPosition根据起飞的飞机修改；

type:CF21SingleMarker

②hover_swarm.launch

object_tracking_type:libobjecttracker

刚体模式

优劣势：每架飞机上至少贴3个点，各个飞机的贴点位置不能重复，动捕软件中要能识别出是不同的刚体；

避免杂点产生影响；

适用于位置轨迹追踪，速度和姿态的控制等多方式开发；

配置方法：

①crazyflies.yaml

Channel、ip、initialPosition根据起飞的飞机修改；

type:default

②hover_swarm.launch

object_tracking_type:motionCapture

③动捕软件创立刚体名称要和飞机ip相互对应，例如飞机ip是1，则刚体名称为"cf1"

点云模式

优劣势：每架飞机上至少贴3个点，各个飞机的贴点位置要一样（建议如图示所贴）；

适用于位置轨迹追踪，速度控制等开发；

配置方法：

①crazyflies.yaml

Channel、ip、initialPosition根据起飞的飞机修改；

type:default

②hover_swarm.launch

object_tracking_type:libobjecttracker

③ crazyflieTypes.yaml 文件修改

numPoints ->填写具体贴了几个点；

points->飞机上贴点的位置，可调用mocap_helper.launch获取；

四、 Nokovflie仿真和真机飞行实验

单机起飞悬停

说明：采用单点模式，单机起飞高度1米，悬停2.5秒，然后降落在原地；

操作步骤：

①Crazyflie接通电源，并开机，自检完成；

②插入Crazyratio PA，弹出对话框选择连接到虚拟机；

③打开虚拟机桌面Crazyflie client，地址处输入飞机正确地址，点击 Scan（找不到多点击几次，或重新插拔PA后再此点击Scan）；connect 高亮后点击连接飞机，正确连接飞机后显示如下：

此时摆动动飞机，水平线会相应变化，则飞机正常；上图中箭头所指即为飞机channel，方框所指即为飞机id；记录此两个数值后，关闭Crazyflie client。

④将无人机放置动捕区域原点（偏差一点无所谓），机头朝向X轴正方向。

⑤确保Xingying软件向虚拟机网卡网段发送数据，并且已勾选使用SDK，如下图：

⑥打开Visual Studio Code，在/home/nokov/projects/crazyswarm/ros_ws/src/crazyswarm/launch处右键选择"Open in Integrated Terminal"。在窗口处输入roslaunch crazyswarm mocap_helper.launch，验证系统能否接收到动捕数据。显示以下界面表示数据正常发送，即显示单个标识点的实时位置坐标且持续刷新，按Ctrl+c键退出。任选一帧数据复制做为无人机初始位置。

⑦打开crazyflies.yaml文件（路径crazyswarm/ros_ws/src/crazyswarm/launch），按照上面步骤的结果，将channel 配置为12，ID设置为5，初始位置设置为[-0.0127547,-0.00048209,-0.00438987]，保存修改。

⑧打开hover_swarm.launch文件（路径为crazyswarm/ros_ws/src/crazyswarm/launch）,将目标追踪方式（object_tracking_type）修改为libobjecttracker。

⑨在/home/nokov/projects/crazyswarm/ros_ws/src/crazyswarm/launch处右键选择"Open in Integrated Terminal"。在新窗口处输入" roslaunch crazyswarm hover_swarm.launch",启动"crazyswarm_server.RVIZ"可视化软件自动打开，连接成功显示无人机坐标系与坐标原点重合。

⑩在crazyswarm/ros_ws/src/crazyswarm/scripts路径下右键打开两个新的terminal。在其中一个terminal输入rosservice call /land，双击tab键，将secs值修改为2，height值修改为0.02，作为安全设置，当出现突发情况时，在此界面敲击回车，强制停止无人机飞行。

在另一个terminal输入"python3 hello_world.py –sim"，运行仿真程序，可以在仿真界面看到无人机（简化为一个点）起飞到一定高度，在空中悬停2.5秒，然后降落。

仿真测试后，输入"python3 hello_world.py",运行脚本程序，无人机实现起飞，悬停，降落。

注意：飞行结束后，确保关闭 "roslaunch crazyswarm hover_swarm.launch" （该窗口下按 CTRL+C），防止飞机因误操作炸机。

多机编队绕8字飞行

说明：使用3台无人机，均使用单点模式；三机可分散置于动捕场地内（注意飞机移动路径保证在动捕区域内。本次实验飞行覆盖区域长约2米，宽约1米左右）；三机机头均朝向X轴正方向。

操作步骤：同"单机起飞悬停"

但注意：

步骤⑥会输出3个位置数据，如图所示：

需将上图的位置坐标和真实场景中飞机的位置相对应（也可将飞机依次拿到场地中，依次记录），依次配置到crazyflies.yaml文件中，如图：

步骤⑨执行"crazyswarm hover_swarm.launch",启动crazyswarm_server.RVIZ可视化软件自动打开，正常显示的画面如下图：

步骤10 在另一个terminal输入"python3 figure8_csv.py --sim"，运行仿真程序，可以在仿真界面看到无人机（化为三个点）起飞到一定高度，在空中画正反两个8字后，降落到各自初始位置；

仿真测试无问题后，输入"python3 figure8_csv.py",运行脚本程序，无人机编队实现起飞绕8字正反飞行后降落。

注意：飞行结束后，确保关闭 "roslaunch crazyswarm hover_swarm.launch" （该窗口下按 CTRL+C），防止飞机因误操作炸机。

自定义轨迹飞行

说明：1台无人机，使用单点模式；飞机可以在动捕区域内按照预设轨迹飞行，飞行轨迹闭合（不出动捕环境的任意路径）。

操作步骤：同"单机起飞悬停"

但注意：

步骤⑥移动飞机位置，通过多次调用mocap_helper.launch采集飞机的位置（主要移动节点），并修改" /home/nokov/projects/crazyswarm/ros_ws/src/crazyswarm/scripts/trajectory_generator.py"，并修改代码，如下图：