飞行机器人艺术：基于ROS的无人机绘制创纪录壁画
机器人学
2025-11-06 v1 计算机视觉与模式识别
系统与控制
系统与控制
摘要
本文介绍了一种用于执行由无人机绘制的世界最大壁画的创新自主无人空中系统的设计与成功部署。为了解决在不利户外条件（如风和直射阳光）下保持艺术精度和操作可靠性的双重挑战，我们的工作引入了一个能够以前所未有的精度在户外导航和绘画的鲁棒系统。我们方法的关键是一种新颖的导航系统，它结合了红外(IR)运动捕捉相机和LiDAR技术，能够实现专门针对大规模艺术应用的精确定位跟踪。我们采用了一种独特的控制架构，该架构在相对于规划路径的切向和法向方向上使用不同的调节，从而实现精确的轨迹跟踪和稳定的线条渲染。我们还提出了轨迹规划和路径优化算法，允许进行复杂的曲线绘制和区域填充。该系统包括一个定制设计的喷涂机构，专门设计用于在无人机螺旋桨产生的湍流气流中有效工作，同时保护无人机的关键部件免受油漆相关损坏，确保寿命和一致的性能。实验结果表明了该系统在各种条件下的鲁棒性和精确性，展示了其在自主大规模艺术创作方面的潜力，并扩展了机器人技术在创意领域的应用。
引用
@article{arxiv.2511.03651,
title = {Flying Robotics Art: ROS-based Drone Draws the Record-Breaking Mural},
author = {Andrei A. Korigodskii and Oleg D. Kalachev and Artem E. Vasiunik and Matvei V. Urvantsev and Georgii E. Bondar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03651},
year = {2025}
}