CoNi-MPC：基于协作非惯性系模型预测控制
机器人学
2023-09-06 v2
摘要
本文提出一种用于协作多机器人系统中无人机控制的新方案，可应用于领航-跟随、在移动基座上降落或与目标特定相对运动等多种场景。与在世界坐标系下解决无人机控制的经典方法不同，我们直接在目标坐标系下控制无人机，且不对目标运动作假设。具体而言，我们在非惯性系（即目标系）内建立无人机（称为智能体）的非线性模型预测控制器。该系统需要目标的相对状态（位姿与速度）、角速度及加速度，可分别由相对定位方法与 ubiquitous MEMS IMU 传感器获得。该框架消除了经典方案中至关重要的依赖，例如智能体与目标双方的精确状态估计、目标运动模型的先验知识，以及针对某些复杂任务的连续轨迹重规划。我们进行了大量仿真，以考察不同目标运动特性下的控制性能。此外，我们开展了真实机器人实验，在室内采用运动捕捉系统模拟的相对位姿估计，或在室外直接采用我们已有的相对位姿估计设备，以验证所提方法的适用性与可行性。
引用
@article{arxiv.2306.11259,
title = {CoNi-MPC: Cooperative Non-inertial Frame Based Model Predictive Control},
author = {Baozhe Zhang and Xinwei Chen and Zhehan Li and Giovanni Beltrame and Chao Xu and Fei Gao and Yanjun Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.11259},
year = {2023}
}