基于感知感知MPC的无人机自主电力线巡检
机器人学
2023-08-10 v3
摘要
无人机有潜力通过提高生产率、减少巡检时间、改善数据质量并消除人类操作员风险来革新电力线巡检。当前最先进的电力线巡检系统有两个缺点：（i）控制与感知解耦，且需要关于电力线和杆塔位置的准确信息；（ii）避障与电力线跟踪解耦，导致在杆塔附近跟踪性能差，进而降低视觉巡检的数据质量。在这项工作中，我们提出了一种模型预测控制器（MPC），通过紧密耦合感知与动作来克服这些局限。我们的控制器生成最大化电力线可见性同时安全避开电力杆塔的指令。对于电力线检测，我们提出了一种轻量级基于学习的检测器，仅使用合成数据训练，并能零样本迁移到真实世界电力线图像。我们在模拟和真实世界实验中对_mock-up电力线基础设施验证了系统。我们向公众发布代码和数据集。
引用
@article{arxiv.2304.00959,
title = {Autonomous Power Line Inspection with Drones via Perception-Aware MPC},
author = {Jiaxu Xing and Giovanni Cioffi and Javier Hidalgo-Carrió and Davide Scaramuzza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.00959},
year = {2023}
}