全向多旋翼飞行器的无碰撞六自由度轨迹生成
机器人学
2022-10-10 v4
摘要
作为一种全驱动系统，全向多旋翼飞行器（OMAVs）比传统欠驱动多旋翼飞行器具有更灵活的机动性，在复杂环境中的避障飞行也更具显著优势。然而，几乎不存在能够发挥OMAVs潜能的生成全自由度轨迹的方法。由于构型空间的高维性，所设计的轨迹生成算法难以高效且可扩展。本文旨在实现OMAV在复杂环境中的避障规划。基于几何约束的最小控制代价（MINCO）轨迹生成框架，首次设计了面向OMAVs的六自由度轨迹生成框架。根据一系列凸多面体表示的安全区域，结合飞行器的整体形状与动力学约束，该框架最终生成无碰撞的最优六自由度轨迹。飞行器的姿态通过球极投影参数化为三维向量。基于Gazebo和PX4 Autopilot的仿真实验验证了所提框架的性能。
引用
@article{arxiv.2209.06764,
title = {Collision-Free 6-DoF Trajectory Generation for Omnidirectional Multi-rotor Aerial Vehicle},
author = {Peiyan Liu and Fengyu Quan and Yueqian Liu and Haoyao Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06764},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 10 figures