使用协作异构无人机进行自主反应式砌筑
机器人学
2025-10-20 v1
摘要
本文提出了一种使用异构无人机（UAVs）进行自主无人机砌筑的完整框架，并通过实验验证。为完成任务，开发了两种专用无人机：（i）装有球关节驱动机制的砖块携带无人机，用于精确的砖块操控，（ii）集成servo 控制阀和挤出喷嘴的粘合无人机，用于精准的粘合剂应用。 proposed 框架采用结合施工布局的依赖图和冲突图的反应式任务规划单元，以管理同时任务执行，同时层次化状态机确保操作的稳健性以及任务执行期间的安全转换。动态任务分配允许实时适应环境反馈，最小劇运轨迹生成确保砖块 pickup 和放置期间的无人机运动平滑且精确。此外，砖块携带无人机采用 onboard 视觉系统通过 ArUco 标记和最小二乘优化滤波器实时估计砖块姿态，从而实现砌筑期间的精确对准。到目前为止，本工作就已是已知最佳的，使用异构无人机进行完全自主无人机砌筑的第一次实验演示，一个无人机精确放置砖块，另一个无人机自主应用粘合剂在它们之间。实验结果得到视频的支持，展示了所提出框架的有效性并展示了其潜力作为未来发展在自主无人机建筑的基础。
引用
@article{arxiv.2510.15114,
title = {Autonomous Reactive Masonry Construction using Collaborative Heterogeneous Aerial Robots with Experimental Demonstration},
author = {Marios-Nektarios Stamatopoulos and Elias Small and Shridhar Velhal and Avijit Banerjee and George Nikolakopoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15114},
year = {2025}
}