机器人技术快速发展，科研团队都在不断探索如何让机器人动作更精准、更智能、更自然。然而在实验过程中，常会遇到动作精度不足、训练数据有限、交互不够自然、多机实时同步困难，以及标定和验证复杂等问题，这些因素都会影响实验效率和结果的可靠性。

在此背景下，运动捕捉技术逐渐成为科研团队的重要工具。通过高精度的三维空间数据采集，研究人员能够获取轨迹、关节角度、速度和加速度等信息，为算法训练、控制优化和实验验证提供可靠依据。运动捕捉不仅帮助机器人更精确地执行任务，也让机器人能够“观察人类、模仿人类”，从而提高实验效率并拓展研究深度。

Qualisys 系统提供高精度3D、6DoF实时位姿信息，能捕捉传统关节动作，还能支持连续体机器人、软体机器人、多无人机群体实验等复杂场景，成为科研团队的坚实支撑。目前，该系统已被多个国家的航空航天与国防机构、顶尖 IEEE 机器人实验室，以及国内绝大多数 985 理工科高校采用，验证了其在高精度机器人研究中的广泛应用与稳定可靠性。

Qualisys 可提供亚毫米级的 3D 与 6DoF 数据。在小型测试空间内，位置精度达到亚毫米级；在大型空间内，也能保持约 1 mm 的精度，旋转角度精度稳定在 ±0.1°。

这些高精度数据可作为“真值”参考，用于机器人标定、模型验证和性能评估，确保实验结果具有最高参考价值。

在远程操控、人形机器人交互和多机协同控制中，实时性至关重要。Qualisys Arqus 系列相机可实现低于 3 ms 的传输延迟，支持最高 1400 fps 的输出帧率。

更重要的是，系统可以在录制的同时进行同步传输，使研究人员能够在实验过程中实时调整和优化控制策略，加速科研成果转化。

科研探索不仅限于实验室。工业机器人可能需要在极端环境下运行，服务机器人面临多样化的应用场景。Qualisys 系统具备优良的环境适应性，能够在室内户外全天候稳定运行，无惧强光、雨水和极端温度。

依托主动滤波与太阳滤镜等光学配置，并结合 IP67 防护外壳（-15 ℃ 至 45 ℃） 的工业化设计，系统在复杂户外和恶劣气候条件下依然可靠。同时，Qualisys 还提供水下运动捕捉方案，支持在真实介质环境中的实验验证。

在标记点配置方面，系统既支持被动反光标记点，也支持主动发光标记点。常规实验适合使用被动标记点；而在大空间实验中，可采用主动标记点，最多可管理 740 个独立寻址的主动标记点，特别适合大规模群体与远距离实验。

Qualisys 与 MATLAB、ROS、Python、RT API 等常用科研工具兼容，并在 GitHub 上提供丰富的开源资源。研究人员可以自定义指标计算与实时流程，进一步提升实验效率。

在《绳驱动连续体机器人标定方法》一文中，宁波大学与中科院宁波材料所的李法民等研究团队针对绳驱动连续体机器人定位精度不足的问题展开了研究。研究团队提出了一种基于指数积（POE）公式 的误差标定与补偿方法，建立了连续体机器人的运动学与误差传递模型，并通过最小二乘法进行参数辨识与补偿。

实验中，团队利用 Qualisys 三维运动捕捉系统精确获取机器人末端位姿，对算法进行了仿真与实物样机验证。结果显示，标定后机器人位置精度提升 32.23%，姿态精度提升 81.64%，证明了该方法的有效性。这项研究为连续体机器人控制精度提升提供了可行途径。

在《下肢外骨骼助力机器人动力学建模及实验研究》一文中，安徽信息工程学院王月朋针对下肢外骨骼在人机协同助行中的动力学建模与实验验证展开了研究。

研究团队基于电液伺服驱动外骨骼 APWR-A01，将机器人简化为七连杆结构，并结合步态平衡理论，采用牛顿–欧拉法建立摆动相与支撑相下的动力学模型。通过代入不同步态相位的人体关节角度、速度等数据，计算得到各关节理论驱动力矩。不同患者差异带来的适配问题提供了优化思路。

在实验环节，团队结合 ADAMS 仿真平台 和 Qualisys 三维运动捕捉系统，开展了水平行走的人机协同助行实验。实验结果表明，外骨骼的髋、膝关节角度在整个步态周期内与人体运动高度吻合，误差在 ±1° 左右；关节驱动力矩的仿真与实验结果趋势一致，最大误差仅为髋关节 3%、膝关节 4.8%。

该研究验证了外骨骼动力学建模与实验方法的有效性，证明其能够稳定跟随人体运动并满足驱动力需求。这为康复与助行服务机器人的建模、控制优化和个性化设计提供了坚实的理论与实验依据。

人形机器人旨在模仿人类动作，实现自然交互与具身智能。但在实际应用中，其动作往往显得僵硬，缺乏流畅性；同时，缺乏标准化和高质量的人体数据集，也限制了人形机器人的训练与评估。

Qualisys 光学运动捕捉系统能够高精度采集人体的关节角度、动作轨迹，为人形机器人提供标准化的训练数据和性能评测基准。凭借超过 36 年的人体运动捕捉经验，Qualisys 在生物力学、康复工程与机器人研究等领域积累了丰富的方法论和数据优势，为人形机器人研究提供了坚实的数据支撑。

在《Revitalizing Human–Robot Interaction: Phygital Twin Driven Robot Avatar for China–Sweden Teleoperation 》一文中，浙江大学的Huiying Zhou等研究团队提出了一种基于“虚实融合孪生（Phygital Twin）”的跨国机器人远程操控系统，探索新一代沉浸式人机交互模式。

研究团队搭建了一个由瑞典操作者与中国杭州机器人组成的远程实验平台。操作者佩戴惯性运动捕捉设备（InMoCap）与可穿戴反馈装置，结合 Qualisys 光学运动捕捉系统获取人体动作，并实时映射到位于中国的机器人化身。机器人采用双臂 KINOVA JACO2 机械臂、深度相机与全向移动平台，能够完成复杂操作并反馈视觉和触觉信息。

实验中，瑞典的操作者成功远程操控中国的机器人完成 “放置积木” 和 “插入竹片” 两项操作。对比结果显示，关节角度动态 RMSE 仅为 4.7°，运动轨迹 RMSE 约 1.2 cm，相关系数达 92.5%，验证了该跨国远程交互系统的高精度与稳定性。

这项研究展示了 “机器人化身” 在跨国远程操控中的潜力，证明了通过 Phygital Twin 可以实现跨越空间的人机交互，为未来远程医疗、教育和服务机器人应用提供了新思路。

特种机器人面向极端或复杂环境任务，例如灾害救援、环境探测和军事侦察。它们需要具备高适应性和可靠性，以在水下、陆地或跨介质环境中完成任务。然而，这类机器人通常存在结构复杂、运动学建模困难、跨环境切换受限等问题。

Qualisys 光学运动捕捉系统不仅能够为特种机器人提供高精度的轨迹与姿态数据，支持研究人员进行运动学建模与动力学分析，还具备 全环境适应能力：无论是室内实验、复杂的户外环境，还是水下场景，都能提供稳定可靠的运动捕捉解决方案。这使得研究人员能够在更接近真实应用的条件下，对特种机器人进行验证与优化。

在《新型仿鳐鱼水陆两栖机器人的结构设计、运动学建模与运动规划》一文中，南开大学王雪兵等研究团队提出了一种基于 行波驱动机构与仿鳐鱼柔性鳍 的新型水陆两栖机器人（WARAR），旨在解决传统两栖机器人依赖多套驱动系统、结构复杂、切换困难的问题 。

研究团队设计了螺旋杆+活动铰链的行波驱动机构，可在陆地实现高越障能力；同时在其一侧安装柔性仿生鳍，将波动转化为水中推进力，从而实现单一驱动系统兼顾水陆环境。在此基础上，团队建立了运动学模型，并利用数值仿真分析了游动模态的水动力特性，提出了结合 A*算法与 minimum snap 的跨介质轨迹规划方法 。

实验中，研究人员搭建了自研 WARAR 样机，并使用 Qualisys Arqus A12 运动捕捉系统在陆地和水域环境中对其运动性能进行验证。结果显示，机器人能够完成直行、转向、爬坡和游动等任务，陆地直行误差率最低仅为 0.33%，水中游动误差率也稳定在 1% 左右，验证了其高精度轨迹跟踪与跨介质适应性 。

该研究展示了仿生驱动+运动捕捉验证 在两栖机器人设计中的应用潜力，为未来 灾害救援、环境探测和军事侦察等复杂场景下的跨介质作业机器人提供了新方案。

群体机器人和无人机强调多机协同与实时控制。然而在实验中，缺乏高精度的多目标同步追踪工具，常常限制了编队控制与算法验证。

Qualisys 高精度、低延迟，能满足大规模编队、实时避碰与闭环控制实验需求；并提供 Qualisys Drone SDK 以便科研与教学场景的二次开发，支持工程研究、人机交互、艺术与创意编程等多样化应用。

Qualisys是全球领先的高精度运动捕捉和3D位置追踪系统供应商，旗下设备可应用于工业、生物力学、影视动画、虚拟现实、机器人和运动科学等多个领域。Qualisys运动捕捉系统可在室内、户外、地面及空中、水下等各种环境中使用。赢富仪器是Qualisys的中国官方代理商，如需获取相关产品或了解更多信息，欢迎致电4006-111-556详询！