用于空中交互的全驱动六旋翼 SE(3) 设计、建模与几何控制
最优化与控制
2017-09-19 v1
摘要
在这项工作中，我们提出了一种全驱动全向六旋翼的基于优化的设计与控制。通过最大化螺旋桨施加的控制力旋量来设计螺旋桨的倾斜角。这最大化了 (a) 无人机的敏捷性，(b) 无人机在任何姿态下可悬停的最大有效载荷，以及 (c) 无人机在物理接触中可施加于环境的交互力旋量。结果表明，仅螺旋桨相对于无人机机体的轴向倾斜即可产生最优结果。与传统的六旋翼不同，所提出的六旋翼在除围绕飞行器向上轴的更高控制力矩外，还能在任何方向上产生至少 1.9 倍于单个旋翼的最大推力。针对全驱动无人机类别，提出了一种 SE(3) 上的几何控制器用于轨迹跟踪问题。该控制器避免了使用局部参数化时出现的奇异性和复杂性，并且对惯性坐标系的变化保持不变。控制器的性能在仿真中得到了验证。
引用
@article{arxiv.1709.05398,
title = {Design, Modeling, and Geometric Control on SE(3) of a Fully-Actuated Hexarotor for Aerial Interaction},
author = {Ramy Rashad and Petra Kuipers and Johan Engelen and Stefano Stramigioli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.05398},
year = {2017}
}
备注
9 pages, 9 figures, ICRA2018