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AutoTrans:一种面向自主无人机载荷运输的完整规划与控制框架

机器人学 2023-10-24 v1

摘要

机器人学界对自主空中运输的兴趣与日俱增。搭载悬挂载荷的无人机相较于其他系统具有机械简单与敏捷等优势,但在规划与控制上带来巨大挑战。为实现完全自主的空中运输,本文提出一套系统性方案以应对这些困难。首先,我们提出一种实时规划方法,可生成考虑系统时变构型与非线性动力学的平滑轨迹,确保整体安全性与动态可行性。此外,设计了一种带分层扰动补偿策略的自适应 NMPC(非线性模型预测控制),以克服未知外部扰动与不精确的模型参数。大量实验表明,我们的方法能够在高度受限环境中在线生成高质量轨迹,并能在显著不确定性下精确跟踪激进飞行轨迹。我们计划发布代码以惠及社区。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.15050,
  title  = {AutoTrans: A Complete Planning and Control Framework for Autonomous UAV Payload Transportation},
  author = {Haojia Li and Haokun Wang and Chen Feng and Fei Gao and Boyu Zhou and Shaojie Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.15050},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted by IEEE Robotics and Automation Letters