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使用腿式与空中机器人对地下环境进行自主协同探索

机器人学 2022-05-17 v2

摘要

本文提出一种使用腿式与空中机器人对地下环境进行自主协同探索的新策略。鉴于地下环境(如洞穴网络与地下矿井)常涉及复杂、大规模且多分支的拓扑结构,而其内部无线通信尤其具有挑战性,本工作围绕一个板载探索路径规划器(可实现弹性的长期自主)与一个多机器人协调框架的协同而构建。该板载路径规划器在腿式与飞行机器人间统一,并支持在陡坡及多样几何形状环境中导航。当通信链路可用时,团队中每台机器人将子地图共享至集中位置,多机器人协调框架在该处识别探索空间的全局边界,以通知各系统应重新定位到何处以最佳地继续执行任务。该策略通过在瑞士一处地下矿井中使用一台腿式与一台飞行机器人集体探索 45 分钟的实地部署,以及一项含三个系统的更长仿真研究得到验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.06482,
  title  = {Autonomous Teamed Exploration of Subterranean Environments using Legged and Aerial Robots},
  author = {Mihir Kulkarni and Mihir Dharmadhikari and Marco Tranzatto and Samuel Zimmermann and Victor Reijgwart and Paolo De Petris and Huan Nguyen and Nikhil Khedekar and Christos Papachristos and Lionel Ott and Roland Siegwart and Marco Hutter and Kostas Alexis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06482},
  year   = {2022}
}

备注

8 pages, 5 figures. Accepted for the IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2022. Code available at https://github.com/ntnu-arl/gbplanner_ros