Droneulator：基于RotorPy与Godot 4的农业流程便携式无人机仿真器
机器人学
2026-05-25 v1
摘要
农业无人机研究需要集成逼真3D场景、高保真车辆动力学和机器人中间件的仿真器，同时在异构开发机器上保持易于部署的实用性。我们提出Droneulator，一种便携式无人机仿真器架构，它将用于多旋翼动力学的RotorPy与用于渲染和传感器生成的Godot 4相结合。Droneulator同时提供基于PX4的控制和轻量级WebSocket命令路径，并通过基于Zenoh的兼容ROS~2的流水线发布同步的视觉和状态流。这种集成使得单一软件栈能够支持面向巡检的数据采集、ROS~2/PX4局部规划以及强化学习实验，而无需修改仿真器基础设施。我们展示了当前系统在三个农业无人机工作流中的量化验证：使用COLMAP进行用于3D重建的树木尺度图像采集、使用EGO-Planner在树冠障碍物周围进行局部规划，以及通过自定义Gymnasium环境进行闭环强化学习。在所报告的设置中，结果表明该仿真器能够维持低延迟感知，支持在不同采集密度下以重建为导向的数据采集，在树冠障碍物周围执行无碰撞局部规划，并支持基于深度感知的避障导航策略的稳定训练。这些结果共同展示了Droneulator在一个可部署软件栈内进行农业无人机巡检、规划和学习的潜力。
引用
@article{arxiv.2605.23386,
title = {Droneulator: A Portable UAV Simulator for Agricultural Workflows with RotorPy and Godot 4},
author = {Jacob Swindell and Michael Lowen and Marija Popovic and Riccardo Polvara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.23386},
year = {2026}
}