“智群”多智能体集群编队实验平台是一套基于光学动捕定位为基础的无人机和无人车室内多智能体集群编队实验平台，配套丰富的二次开发例程和简洁的集群控制地面站，支持集群控制、路径规划、目标识别、任务决策等教学任务和算法验证。
实验平台基于NOKOV高精度光学动作捕捉系统，能够在室内实时获得多智能体的三维空间位姿，实现了多智能体的闭环稳定控制。小型化的无人机和无人车安全可靠，并基于ROS可实现互通互联，适合进行集群类算法的教学和开发验证。集群控制地面站可同时接入所有智能体，能够实时读取位置、速度和视频流等状态，支持单体/集群控制指令的下达。

NOKOV光学动作捕捉系统
亚毫米级定位精度，多目标动态捕捉，低延迟数据传输：NOKOV度量光学三维动作捕捉系统基于光学动作捕捉技术，主要由红外光学动作捕捉镜头、操作及分析处理软件和配件组成。可实时获取无人机、无人车等智能体六自由度（6Dof)、偏航角（Yaw）、横摇角（Roll)、俯仰角（Pitch）等数据，并通过SDK/VRPN实时广播发送。
动作捕捉系统软件XingYing是与NOKOV光学动捕相机配套的专业动作捕捉分析软件。该软件可以对捕捉到的数据进行实时处理和运算，具备强大的后处理功能，可对录制的数据进行逐帧分析处理。
提供C、C++、C#、Python、Matlab/Simulink、LabView等多种语言示例Sample，支持VRPN协议，支持数据同步ROS/ROS2，配套丰富的SDK接口。
集群控制地面站
融入ROS生态，可扩展性强：多智能体集群控制地面站基于QT for ROS框架，开发语言为C/C++，运行环境为Linux（Ubuntu 20.04）。软件采用多线程架构设计并行处理任务，使用ROS话题通信控制多个智能体。
简易操控，一键切换：地面站通过路由器内局域网（wifi/网线）与多智能体建立通信，可以通过按钮一键切换到对应的智能体。智能体的位置和目标点实时显示在平面地图上，直观显示智能体的编队情况。
地面站支持显示集群无人机的实时位置、速度、姿态、期望速度、目标点、电量、IP等状态，支持无人机视频流回传，提供起飞、降落、悬停、阵型切换、机体系控制、惯性系控制以及例程等控制按钮。
智能体硬件
Robomaster TT是一款稳定的飞行实验平台，自带桨叶保护圈。无人机为空心杯电机，飞行噪音小。机上部自带一个测距点阵屏扩展模块，内置红外传感器可以测量前方距离，同时提供8*8红蓝双色可编程点阵LED。

Robomaster TT支持直连模式和路由器模式，路由器模式下开机自动连接指定路由器，从而多机可组成局域网进行集群控制。RoboMaster TT 支持多种编程语言，包括图形化编程、Python、C等，并且开放明文SDK 。
Tianbot Omni-Movement 06S是面向高端科研教育与工业应用的新一代高性能全向移动底盘，其电机性能卓越，能够快速响应控制曲线；配备超高精度编码器，能够提供精确的速度和位置反馈。TOM 06S的软件系统基于开源ROS平台，使其更加适合复杂的室内外环境和多样的应用场景。开发者可以利用ROS丰富的库和工具，快速开发和部署新的功能，实现高度个性化的机器人应用。

技术参数
点击获取多智能体集群编队实验平台完整技术参数
配套软件
Sunray_swarm是本实验平台基于ROS的配套软件方案，采用C/C++及Python编程，代码全部开源，提供二次开发接口及开发文档。

• Sunray_swarm二次开发接口
  Sunray_swarm内置无人机、无人车开发平台驱动，通过直连或者ROS多机的方式与智能体建立连接，能够直接读取智能体状态数据并控制智能体移动。
• Sunray_swarm二次开发例程
  悬停控制：在指定位置悬停，可实时修改悬停位置坐标。
  航点控制：按照指定的离散航点依次飞行，可实时增加航点。
  圆形轨迹追踪控制：按照指定的圆形轨迹移动，可实时修改圆的半径和线速度。
  路径规划：用户给定目标点，无人机 / 车可规划出安全轨迹到达目标点。
  固定队形控制：在指定队形之间任意切换，同一水平面形成三角形 / 一字型。
  主从编队控制：1号智能体可以由程序给出参考轨迹，2、3号智能体以1号机当前的位置 + 偏移量为位置参考跟随移动。
  主从编队控制：围绕指定点进行绕圆运动，三个无人机 / 车之间的相位差恒定为120度。
  集群路径规划：用户给定目标点，无人机 / 车可规划出安全轨迹到达目标点。

应用案例
东北大学——物流场景演示系统
微型无人机集群物流场景演示系统采用Robomaster TT作为飞行平台，可以展示低空环境下的集群无人机物流场景。无人机的机间避障算法采用经典的ORCA局部避障算法，可以根据不同无人机的当前位置和不同目标点位置实时计算出平滑的速度指令，使得无人机能够安全到达各自目标点。

西华大学——智慧农业系统
智慧农业演示系统展示农业场景下的智能化操作，系统支持实时读取无人机和地面车辆的位置信息、速度、电量等状态数据，通过地面站远程操控设备进行施肥、喷药、巡检等任务。地面车辆通过精准的路径规划和障碍物避让算法，能够高效地在农业场景中进行巡航、作业。该系统展示了在智慧农业场景下，如何通过无人机和地面车辆协同工作，提高农业生产效率与精准度。