基于高效优化的缆绳力分配用于多旋翼编队运输载荷的几何控制

我们考虑由多个多旋翼附带运输一个重型载荷的情形。当前最先进的控制器要么完全不避免机器人间碰撞，在搬运尺寸相对于缆绳长度较小的载荷时导致坠机，要么使用计算量大的非线性优化。我们提出了一种基于高效优化的缆绳力分配方法，用于几何载荷运输控制器，以有效避免此类碰撞，同时保留几何控制器的稳定性性质。我们的方法引入了一系列精心设计的二次规划级联，可在高度受限的嵌入式飞行控制器上高效求解。我们表明，对于最多 10 个机器人，我们的方法在可扩展性上超越最先进控制器至少一个数量级。我们在多达三个小型多旋翼携带不同载荷与缆绳长度的挑战性场景中演示了我们的方法，其中我们的控制器直接在机器人上的微控制器上实时运行。