Air Bumper：面向自主微型飞行器导航的碰撞检测与响应框架
机器人学
2023-09-19 v2
摘要
由于机载计算与感知资源有限，微型飞行器（MAVs）在含障碍未知环境中的自主导航仍具挑战性。尽管已开发多种避障方法，由于不可预测的扰动、传感器局限性与控制不确定性，无人机仍可能与未观测到的障碍物发生碰撞。本文不追求完全避免碰撞，而是提出Air Bumper这一碰撞检测与响应框架，用于三维环境中的全自主飞行以提升无人机安全性。我们的框架仅利用机载惯性测量单元（IMU）来检测与估计碰撞。我们进一步设计了碰撞恢复控制以实现快速恢复，以及碰撞感知建图以将碰撞信息集成到通用的基于LiDAR的感知与规划框架中。我们的仿真与实验结果表明，四旋翼能够在三维空间中快速检测、估计并从与障碍物的碰撞中恢复，并借助碰撞感知地图平滑地继续飞行。我们的Air Bumper将在GitHub上作为开源软件发布。
引用
@article{arxiv.2307.06101,
title = {Air Bumper: A Collision Detection and Reaction Framework for Autonomous MAV Navigation},
author = {Ruoyu Wang and Zixuan Guo and Yizhou Chen and Xinyi Wang and Ben M. Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.06101},
year = {2023}
}