实验室里，一群无人车正在灵活地变换队形，精准地避开每一个障碍，而这一切的精妙控制，都源于一套看不见的系统——NOKOV度量动作捕捉系统提供的亚毫米级精度定位支撑。

在机器人技术日益精进的今天，精确的室内定位已成为科研突破的关键支撑。当研究涉及高速飞行的无人机、精密操作的机械臂或复杂集群算法时，亚毫米级的精度和毫秒级的延迟往往决定了实验的成败。

在多种室内定位技术中，NOKOV度量动作捕捉系统以其卓越的性能，成为机器人科研领域的黄金标准。

一、高精度标杆：NOKOV度量动作捕捉

走进众多高校机器人实验室，常能看到空间中安装的多台红外高速相机，这些正是NOKOV度量光学动作捕捉系统的核心组成部分。

这套系统通过排布在空间中的多个动作捕捉镜头，对室内空间的捕捉区域进行覆盖，并对捕捉目标上放置的反光标志点（Marker）进行三维空间位置的精确捕捉。

经过专业软件算法的处理，系统能输出高达亚毫米级别的定位精度，采样频率最高可达340Hz，为机器人研究提供了前所未有的数据精准度和实时性。

与采用GPS、航迹推算、全局摄像头、UWB等定位方法的实验平台相比，该平台的精度大大提高。

二、 技术解析：多重优势支撑科研创新

微秒级时间同步技术确保了多个相机之间的时间戳误差≤1μs，而UWB基站同步误差达100μs。当无人机以10m/s飞行时，前者位置计算误差仅0.01mm，后者达1mm，这种差异对机器人控制算法验证至关重要。

多刚体识别与追踪能力让研究者能够同时分析机器人多个部件的运动关系。系统软件具有一键建立刚体功能，大幅提高工作效率。

大范围覆盖能力支持20m×20m空间覆盖，多机同步误差在±0.03mm内，为群体机器人研究提供了理想平台。

无论是单个机械臂的精细操作，还是数十架无人机的集群飞行，NOKOV度量动作捕捉系统都能提供全场景的精准定位支持。

三、应用案例：多领域研究突破

中科院自动化所的群体智能研究

在中国科学院自动化研究所，蒲志强老师团队进行的群体智能相关研究中，NOKOV度量动作捕捉系统被用作室内定位追踪系统。

研究团队在无人车上添加标记点，通过动捕系统确定小车位置及小车与小车之间相对位置，从而实现协同控制，完成无人车任意队形自主变换。

该研究从两个技术路径展开：知识与数据协同驱动的群智决策和虚实融合的无人集群综合实验。

北京理工大学的异构多智能体协同平台

北京理工大学则在NOKOV度量光学动作捕捉系统的基础上，搭建了一套以无人机、地面移动机器人/无人车为控制对象的异构多智能体协同/地空协同/无人机集群控制实验平台。

该平台可实现对多种异构智能体控制算法进行验证，并模拟出空地协同巡逻、无人车围捕和探测围捕等多种军事场景。

同济大学的机器人建造平台

在同济大学袁烽教授团队的木结构装配建造机器人平台中，研究人员选择NOKOV度量动作捕捉系统作为感知系统的核心传感器。

将12台Mars 2H红外相机均匀分布在机器人工作空间的四周，以记录反光标志点的位置信息，并在计算机端通过运动分析软件进行数据处理、系统标定、刚体定义等任务。

四、 其他主流方案，各有所长

除了光学动作捕捉系统，室内定位领域还有多种技术路径，各有其适用场景和特点。

UWB超宽带定位系统

UWB超宽带定位系统基于超宽带脉冲信号，多径分辨能力强，是工业场景的热门选择。其水平精度约10cm、高度精度约30cm，支持多标签/基站组网。

不过，UWB易受障碍物遮挡产生NLOS（非视距）误差，且在机器人高速运动时，因时间同步精度限制，位置计算误差较大。

视觉/激光SLAM方案

视觉/激光SLAM方案通过环境特征建模实现无人机室内定位，无需预设基础设施。

例如，Intel RealSense D435i结合VINS-Fusion视觉惯性方案，可实现0.1-0.3m的精度。360°A3激光雷达SLAM采样频率可达16000次/秒，具备25m测距半径。

但视觉SLAM在低纹理环境特征点提取率会下降60%，激光SLAM在强光环境易失效。

时空算力背包

在2025世界人工智能大会上，千寻位置与国家地方共建人形机器人创新中心联合发布了一款集成时空感知与端侧算力的机器人行动中枢——“时空算力背包”。

该产品将为机器人赋予动态厘米级精准定位和多模型协同推理能力，让机器人真正从室内走向室外，应用于物流配送、园区导航、自主巡检等更多场景。

五、 科研应用：选择指南，因需而配

面对多种定位方案，研究者需根据具体需求做出选择：

对于算法验证与控制系统开发，NOKOV度量动作捕捉系统是理想选择。其亚毫米级的精度和毫秒级的延迟能为算法评价提供可靠基准。

对于室外环境或大范围作业，多传感器融合方案或“5G+北斗”组合技术可能更适合，它们能实现室内外定位无缝切换。

对于成本敏感的教育演示，轻量级方案如超声波+光流传感器组合可能足够，虽然精度仅10-15cm，但成本低廉。

对于黑暗环境或弱光条件，毫米波射频定位方案表现卓越，其反向散射标签单价低，功耗仅微瓦级，穿透烟雾能力优于UWB。

在西北工业大学、北京理工大学等科研机构的实验室里，NOKOV度量动作捕捉系统正在为机器人研究的突破提供强有力的支持。从单台机器的精密操作到多智能体的集群协同，亚毫米级的定位精度让曾经只存在于理论中的算法走向现实。

随着机器人技术的不断发展，精准室内定位的需求将愈发重要，而NOKOV度量动作捕捉系统无疑将继续在这一进程中扮演关键角色。