Marine GNSS-Denied Environment 中的空中运输系统
机器人学
2024-11-05 v1
摘要
本文提出了一种专门针对具有挑战性的海洋GNSS拒止环境设计的自主空中系统，旨在从目标船舶运输小型货物。在这些环境中，特征点稀少、海面纹理弱、甲板因波浪而产生混沌振荡以及强风阵风频发，传统的导航方法往往力不从心。本系统基于 DJI M300 平台设计，能够自主导航并运输货物，从而克服这些环境挑战。具体而言，本文提出了一种基于超宽带（UWB）和二维码设施的锚点定位方法，该方法将无人机姿态与移动着陆平台解耦，从而减少了由平台运动引起的控制振荡。此外，还设计了一种电机驱动的货物连接机构，该机构在下降过程中扩展了无人机的视场角，并确保着陆时与货物的可靠连接。通过多次户外实验迭代，系统的可靠性和有效性得到了逐步提升，并在 2024 年 Mohamed Bin Zayed 国际机器人挑战赛（MBZIRC2024）中通过成功的货物运输得到了验证。至关重要的是，该系统在不预先了解甲板上货物位置且在整个运输过程中严格限制人工干预的情况下，解决了海上运输任务中固有的不确定性和干扰。
引用
@article{arxiv.2411.01603,
title = {An Aerial Transport System in Marine GNSS-Denied Environment},
author = {Jianjun Sun and Zhenwei Niu and Yihao Dong and Fenglin Zhang and Muhayy Ud Din and Lakmal Seneviratne and Defu Lin and Irfan Hussain and Shaoming He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.01603},
year = {2024}
}