多四足机器人对缆绳拖曳负载的协同导航与操控

本文解决了机器人通过缆绳协同将一负载拖曳至指定目标位置并实时避障的问题。引入缆绳（相对于刚性连接）使机器人团队能够通过缆绳的松弛/拉紧切换改变自身固有尺寸从而穿越狭窄空间。然而，由于混合模式切换以及多机器人与负载间的动力学耦合，这是一个具有挑战性的问题。先前解决此类问题的尝试均为离线进行，且未考虑在线避障。本文中，我们引入一种带有并行化集中轨迹优化的级联规划方案来处理混合模式切换。我们还为每个机器人开发了一组分散式规划器，使我们的方法能够在线解决协同负载操控问题。我们开发并展示了首批协同自主框架之一，该框架能够在实验中通过实时反馈与反应式规划，将由单机器人无法移动的过重缆绳拖曳负载穿越狭窄空间。