低成本教育无人机平台上的高级自主性
机器人学
2019-10-09 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
PiDrone 是一个为配合入门机器人课程而创建的四旋翼平台。学生从零开始构建自主飞行机器人，并通过作业与项目学习为其编程。现有的教育机器人不具备显著的自主能力，如高层规划与建图。我们提出了一个自主空中机器人的硬件与软件框架，其中所有自主软件均可在无人机上机载运行，以 Python 实现。我们提出了一种无迹卡尔曼滤波（UKF）用于精确状态估计。接着，我们给出了蒙特卡洛（MC）定位与 FastSLAM 用于同步定位与建图（SLAM）的实现。UKF、定位与 SLAM 的性能经测试并与由运动捕捉系统提供的真值进行比较。我们的评估表明，我们的自主教育框架在树莓派上以 Python 快速且准确地运行，使其非常适合教育场景使用。
引用
@article{arxiv.1910.03516,
title = {Advanced Autonomy on a Low-Cost Educational Drone Platform},
author = {Luke Eller and Theo Guerin and Baichuan Huang and Garrett Warren and Sophie Yang and Josh Roy and Stefanie Tellex},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.03516},
year = {2019}
}