基于非奇异快速终端滑模控制的四旋翼无人机助力式空中有效载荷运输
机器人学
2024-12-24 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出了一种新颖的方法，利用受约束的四旋翼无人机（UAV）作为合作式有效载荷运输任务中的协助装置，通过人类指导和物理 interaction 实现。该系统由两个受约束的无人机通过刚性连接 transported 有效载荷组成。该任务涉及人类与无人机之间的协作，以运输和操作有效载荷。目标是减轻人的负担，并实现人类操作员与空中飞行器之间的无缝交互。采用 Admittance-非奇异快速终端滑模控制（NFTSMC）来控制并渐进稳定系统，以完成该任务，施加于有效载荷的力量由人类操作员决定空中飞行器的运动。通过拉普拉斯分析确认所提出控制器的稳定性。使用 MATLAB、机器人操作系统（ROS）和 Gazebo 进行大量仿真研究，以验证所提出控制器在助力有效载荷运输任务中的鲁棒性和有效性。结果表明，通过直观的人类引导控制，利用四旋翼无人机作为有效载荷运输的协助装置是可行的且具有潜在优势。
引用
@article{arxiv.2412.17748,
title = {Aerial Assistive Payload Transportation Using Quadrotor UAVs with Nonsingular Fast Terminal SMC for Human Physical Interaction},
author = {Hussein Naser and Hashim A. Hashim and Mojtaba Ahmadi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.17748},
year = {2024}
}