经典案例 | NOKOV度量动作捕捉

水下机器人研究哈尔滨工业大学（深圳）在室内水池边缘架设水下动作捕捉系统采集水下机器人位姿数据并实时传输至ROS系统，进行水下机器人在动水环境下运行状态研究。

本研究提出了一种受蝠鲼启发的新型软体游泳机器人，最高游泳速度可达每秒12.23厘米，最大转弯角速度为每秒22.5度，同时可实现前后平移、转弯和翻转多模态游动。NOKOV度量动作捕捉系统为研究提供机器人游泳实时速度数据，记录其在不同驱动条件下的运动状态，助力优化机器人的性能和设计。

本研究设计了一种仿生水下摩擦电胡须传感器，可被动感知多种水动力流场，有望成为水下航行器在本地导航任务中的整合工具。NOKOV度量动作捕捉系统提供高精度的水下航行器位姿参考数据，助力实现水下航行器的近场感知与在线状态评估。

具有精确运动能力的“八推”全矢量推进自主水下机器人被首次设计和制造！不仅如此，本文提出了自主水下操控架构，并基于模型预测控制构建了机器人控制系统。

在水下仿生机器人的研发中，利用红外动捕技术，捕捉粘贴在机器海豚上的反光标识点三维空间坐标来获取其游动姿态和运动参数，用于提高水下机器鱼的游动性能。

水下隧道的运动变形问题，其测量要求实验精确度达到毫米级，同步误差需要达到亚毫秒级，使用NOKOV（度量）光学动作捕捉设备就能够获得这种高精度的测量数据，实现位移数据捕捉。

水下机器人表面装有定制的反光标记点帮助定位，在上浮下潜过程中被稳定捕捉。NOKOV度量动作捕捉使用无缝衔接算法和位置校准技术，确保在穿越水面时数据传输的连续性和一致性。

通过采用新型高科技红外光学捕获系统和精确的数值分析，首次获得了各种浮动三电纳米发电机在波浪激励下的六自由度（6DoF）信息。从 6DoF 数据的计算和统计中剥离出的六维运动学雷达矩阵和能量梯度曲线，全面揭示了 F-TENG 的动态行为和能量流，同时也揭示了 F-TENG 的动力学特性。

南方科技大学戴建生院士、林间院士、万芳老师、宋超阳老师团队近期在IEEE-T-RO上发表了关于软体机器人手指在两栖环境中本体感知方法的论文。