Aero-Promptness：面向螺旋桨驱动车辆的阻力感知气动可操控性
机器人学
2026-03-10 v1 人工智能
系统与控制
系统与控制
最优化与控制
摘要
本工作引入阻力感知气动可操控性（DAAM），一种用于冗余多旋翼控制配置的几何框架。通过为螺旋桨旋转速度空间引入基于每电机剩余对称加速度容量的黎曼度量，该表述显式考虑电机扭矩限制和气动阻力。将该度量通过非线性推力律映射至广义力空间，即可得到状态依赖的可操控性体积。该体积的行列式作为自然屏障函数，严格惩罚阻力引起的饱和及低转速推力损失。沿配置束向优化该体积，可实现对广义力空间中任意坐标比例不变的冗余解决策略。理论上，我们证明了最优配置在局部上形成光滑嵌入流形，并几何刻画了由物理执行器限制和转速符号转换必然引起的全局跳跃不连续性。
引用
@article{arxiv.2603.07998,
title = {Aero-Promptness: Drag-Aware Aerodynamic Manipulability for Propeller-driven Vehicles},
author = {Antonio Franchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.07998},
year = {2026}
}