教育方案
國內第一家小型化、原型化、場景化、標準化工業數字孿生平臺廠商
室內多智能體協同控制實驗平臺
一、概述
室內多智能體協同控制是指在密閉空間內的各個無人機及無人車在運動時能夠相互之間保持一定的相對距離，并在速度及位置上按照預設路線或命令進行運動的過程。本平臺的多智能體協同定位采用光學運動捕捉技術，并通過WiFi網絡實現多機、多車間的通信，用戶能夠將MATLAB／Simulink及MWORKS 開發的無人機及無人車編隊仿真控制算法直接生成代碼下載到無人機及無人車中，在室內環境下進行多機、多車分布式編隊算法的驗證。
二、特征優勢
（1）室內定位系統
采用室內光學運動捕捉技術，定位范圍5m×5m（可定制擴展），支持毫米級定位，能夠最多同時捕捉12架左右的無人機或無人車；
（2）多智能體
本平臺系統支持4架無人機及2臺無人車進行編隊實驗（被控對象數目可根據實驗室具體情況擴展）；
（3）基礎開發平臺
可在MATLAB／Simulink軟件平臺上進行的控制算法研究，支持自動生成代碼，通過無線WiFi下載到無人機飛控板及無人車控制板；
（4）擴展開發語言
系統支持C、C++、python編程，適合有一定代碼開發能力的學生，進一步錘煉代碼編程能力；
（5）ROS學習開發
MATLAB／Simulink中提供了ROS的支持包，可實現Simulink控制模型到ROS系統代碼的自動生成，降低了ROS系統控制模型的開發難度，適合大眾化本科教學實驗。
（6）應用方向
可用于無人工具的動態建模和控制研究、運動規劃、避障控制、多信息融合、編隊控制、多智能體協調控制、無人工具自主控制等。
三、實驗內容
（1）基于Simulink數學仿真實驗
?單機姿態控制實驗 ?單機位置控制實驗 ?多機編隊實驗
（2）定位系統實驗
?運動捕捉系統定位實驗 ?地面標記定位實驗
（3）單機飛行實驗
?IMU數據采集實驗 ?IMU和視覺傳感器數據融合實驗 ?單機定高控制實驗?單機位置控制實驗 ?單機光流懸停實驗 ?攝像頭數據采集和光流處理實驗?單機姿態控制實驗
（4）單車控制實驗
?硬件組成認識 ?基于激光SLAM的機器人的自主定位導航 ?軟件開發環境學習和使用?基于3D攝像機的視覺深度處理及圖像跟隨。
（5）多機編隊飛行試驗
?基于運動捕捉定位的多機編隊飛行實驗 ?基于地面標記定位的多機編隊飛行實驗
（6）多車編隊運行實驗
?基于激光SLAM定位的多車編隊運行實驗 ?基于地面標記目標物的多車編隊運行實驗
（7）多智能體協同編隊實驗
?基于攝像捕捉定位的多車、多機編隊避障運行實驗 ?基于期望目標任務的多車、多機編隊運行實驗
四、選型配置
產品名稱 | 產品型號 | 系統配置 | |
室內多智能體協同控制實驗平臺 | LINKS-RS-UAV/TB-01 | 四旋翼無人機 | Links-UAV-LargeRealPlane |
無人車 | Links_BOT | ||
四旋翼無人機實時控制軟件包 | Links-AutoCoder | ||
地面站軟件 | Links-GCS | ||
光學動作捕捉鏡頭 | Links-OptiCapture | ||
動作捕捉軟件及開發工具 | Links-MCTool | ||
Simulink實驗示例包 | Links-Simulink-Demo | ||
ROS實驗示例包 | Links-ROS-Demo | ||
五、部分用戶
?成飛132廠 ?803所 ?清華大學 ?國防科技大學 ?中北大學 ?復旦大學 ?同濟大學 ?東南大學 ?河海大學 ?重慶工商大學 ?季華實驗室 ?鹽城工學院 ?北京信息科技大學 ?南京航空航天大學 ?北京航空航天大學 ?中國人民警察大學 ?西南交通大學?浙大城市學院?沈陽理工大學?內蒙古科技大學 ?新疆大學 ?鹽城工學院 ?西安工業大學 ?武漢紡織大學