無人機集群技術有著廣泛的潛力應用，如搜索和救援、環境監測、農業、建筑、物流等。通過多個無人機的協同工作，可以提高效率、擴展覆蓋范圍以及執行一些單個無人機難以完成的任務。為實現室內環境無人機集群算法的驗證以及更復雜的任務和應用，我們推出了這套無人機集群套件—Crazyswarm
Crazyswarm是一款基于無人機的集群算法驗證平臺，旨在探索和實現多無人機系統的協調飛行和集群行為，為開發者提供一個實驗、學習和開發的驗證平臺，幫助他們更好地理解多無人機系統的控制和協調原理，測試和驗證無人機集群算法、路徑規劃策略、協調行為等，進而推動無人機集群技術的研究和應用，提高研發效率。
硬件組成
1.無人機(Crazyflie)：Crazyswarm的核心硬件平臺，具有飛行控制、傳感器等必要組件。采用輕量級無人機設計，重量僅為27g，軸距為92mm。
2.Lighthouse基站：基于厘米級的燈塔定位系統，通過基站發射的光信號來實現高精度的無人機定位。
3.外部傳感器：如超聲波、光流等多類傳感器，用以增強對環境的感知和定位能力。
5.無線通信模塊：如藍牙、CrazyradioPA等，實現無人機之間的數據傳輸和協同飛行。
軟件組成
由一系列ROS包和Python腳本組成，實現了無人機的控制、仿真和數據分析等功能。提供PythonAPI/ROS/Matlab接口，方便開發者進行編隊功能開發。
核心優勢
1.厘米級定位：集成Lighthouse技術，通過基站發射的光信號實現高精度的無人機定位，讓無人機實現更精細的飛行控制和協同動作。
2.多數量集群控制：可同時控制數十架無人機，實現集群飛行和協同行為。開發者還可以編寫代碼來實現不同無人機之間的協同動作，如編隊飛行、跟隨、集體避障等。
3.高度可定制化：控制系統基于ROS，支持開發者對其進行定制化的修改，以滿足特殊的控制需求或者進行特定的研究。
4.實時運動規劃和控制：支持實時的運動規劃和控制，可根據實時的環境變化調整無人機的飛行路徑。
5.多種控制方式：支持PythonAPI、MATLAB、ROS開發等，并提供多個集群Demo，可以實現編隊飛行，軌跡控制，多機協同等功能。
功能特點
1.飛行控制：提供高級飛行控制接口，開發者可以編寫代碼來控制無人機的飛行姿態、位置和速度，實現各種復雜的飛行任務。
2.傳感器集成：集成了多種傳感器，包括加速度計、陀螺儀、壓力傳感器等，用于獲取無人機的狀態信息和環境數據。
3.虛擬仿真：提供了虛擬仿真環境，開發者可以在計算機上模擬無人機的飛行和協同行為，進行算法開發和測試。
4.擴展性：支持模塊化設計，開發者可以通過添加不同的擴展板（decks）來增加功能，如定位系統、傳感器等。
技術原理
1.無線通信技術：使用無線通信技術（如2.4GHzISM頻段和藍牙低能耗）實現無人機之間的通信，使它們可以進行協同飛行、信息交換和集群控制。
2.定位與導航技術：利用定位系統（如Lighthouse）實現高精度的無人機定位和導航，從而實現精準的集群控制和編隊飛行。
3.傳感器技術：配備了多種傳感器，包括加速度計、陀螺儀、壓力傳感器等，用于實時感知無人機的狀態和環境信息。
4.控制算法：采用先進的控制算法，如Mellinger控制器、PID等，來實現無人機的穩定飛行、編隊飛行等功能。
5.集群協同算法：使用集群協同算法，如路徑規劃、避障策略等，使無人機集群能夠協同飛行、保持隊形等。
規格參數
未來展望
我們相信，Crazyswarm憑借其硬件的高拓展性以及軟件的豐富接口，在未來還可以探索深度學習和人工智能技術的應用，實現更高級的圖像處理、目標識別和行為預測等功能。這些發展方向將為Crazyswarm帶來更廣闊的應用前景和技術創新。
配套學習資源：
1.Crazyswarm github地址：
https://github.com/USC-ACTLab/crazyswarm
2.Crazyswarm技術手冊：
https://docs.amovlab.com/crazyswarmwiki
