Crazyflie无人机集群控制笔记（一）通过VRPN实时对接Crazyswarm2与NOKOV度量动捕数据
Crazyflie集群控制教程：基于NOKOV度量动捕使用VRPN、SDK控制同构或Ardupilot、PX4异构集群，支持MATLAB/Simulink控制
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120。
图 3-打开设备视图
图 4-修改动捕帧率
二、crazyswarm2平台配置
以ROS 版本：galactic，Ubuntu 版本：20.04为例，其他版本同理。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-get install libfmt-dev libpcap-dev libpng-dev libusb-1.0-0-dev git
sudo apt install python3-pip
pip3 install rowan
（二）拉取源码
使用以下命令拉取crazyswarm2和motion_capture_tracking源码，crazyswarm2拉取到家目录下（~）。
git clone --recurse-submodules https://github.com/IMRCLab/crazyswarm2
cd crazyswarm2/
git clone --recurse-submodules https://github.com/IMRCLab/motion_capture_tracking
colcon build --symlink-install
echo “source ~/crazyswarm2/install/setup.bash” >> ~/.bashrc
（三）crazyswarm2中配置VRPN
在crazyswarm2中的motion_capture.yaml（路径：
~/crazyswarm2/crazyflie/config）配置文件中将type改为vrpn，hostname修改为
动捕软件与运行crazyswarm2主机同网段的IP地址。
图 5-配置type和hostname
在crazyswarm2中的crazyflies.yaml（路径：~/crazyswarm2/crazyflie/config）
配置文件中将crazyflie的type全改为cf21_mocap_deck，将cf21_mocap_deck的motion_capture字段下的tracking修改为vrpn。
图 6-获取动捕数据方式
（四）控制器选择
在crazyflies.yaml配置文件中，将controller字段修改为1，使用pid控制器，crazyflie飞行更稳定。
图 7-选择pid控制器
三、基础操作飞行演示
（一）crazyflie贴Marker点
将crazyflie贴上Marker点（建议使用甲板且8mm以下Marker点），下图为贴点方式之一（可在甲板调整不同贴点形状但不可挡住桨叶）。飞行多架crazyflie时，可以根据其连接地址贴上相应标签以区分crazyflie。
图 8-crazyflie贴点实物图
（二）PA设置与连接
首次在Ubuntu上使用PA时，要赋予USB权限（usb权限赋予操作步骤）。
将PA插到ubuntu主机上（运行crazyswarm2的主机）。
（三）crazyswarm2连接配置说明
在crazyswarm2中的crazyflies.yaml（路径：~/crazyswarm2/crazyflie/config）
配置文件中的robots字段下添加要飞行的crazyflie配置。其中cf231和cf5是刚体名称；enable代表启用该crazyflie（不使用的要置为false）；uri为crazyflie的连接地址；initial_position是crazyflie放置在场地的初始位置；type就选择cf21_mocap_deck（VRPN只能使用刚体，不可使用未命名点）。
图 9-crazyflie的飞行配置说明
（四）运行脚本
1单机起飞降落脚本
将1架crazyflie开机放入动捕场地，机头朝向x轴正方向，在动捕软件中建立刚体，刚体名称为nokov1
图 10-建立刚体
在crazyflies.yaml添加该crazyflie的配置。
图 11-添加一架crazyflie配置
开启一个终端运行以下命令启动服务节点。
ros2 launch crazyflie launch.py gui:=False rviz:=True
另启一个终端，运行以下命令查看crazyflie的位置数据。
ros2 topic echo /poses
再启一个终端运行以下命令启动起飞降落脚本。
cd crazyswarm2/crazyflie_examples/crazyflie_examples/
python hello_world.py
图 12-rviz显示
图 13-crazyflie起飞
2figure8.py绕八字集群脚本
将3架crazyflie开机放入动捕场地，机头朝向x轴正方向，在动捕软件中建立刚体，刚体名称分别为nokov1、nokov2和nokov3。
图 14-建立刚体
在crazyflies.yaml添加该crazyflie的配置。
图 15-添加三架crazyflie配置
进入/crazyswarm2/crazyflie_examples/crazyflie_examples文件夹下修改figure8.py，将2932行代码注释（飞向初始位置）。
图 16-注释掉飞向设定初始位置代码
开启一个终端运行以下命令启动服务节点。
ros2 launch crazyflie launch.py gui:=False rviz:=True
另启一个终端，运行以下命令查看crazyflie的位置数据。
ros2 topic echo /poses
再启一个终端运行以下命令启动绕八字脚本。
cd crazyswarm2/crazyflie_examples/crazyflie_examples/
python figure8.py
图 17-rviz显示
图 18-集群绕八字