广义双色图定理——倾转旋翼鲁棒步态规划完备定理
机器人学
2023-11-14 v2
摘要
步态规划通常是应用于地面机器人（如四足机器人）的一种流程；而倾转旋翼作为一种具有八个输入的新型四旋翼，并不属于此类。在基于反馈线性化控制倾转旋翼时，倾转角度（输入）预期会发生过度剧烈的变化，这在实际应用中可能并非所愿。为抑制倾转角度的剧烈变化，在反馈线性化之前为倾转旋翼引入了步态规划流程。倾转角度由用户预先按时间指定，而非由控制律给出。然而，在此情形下，反馈线性化中的解耦矩阵在某些姿态（滚转角与俯仰角的组合）下可能奇异，这阻碍了反馈线性化的进一步应用。鉴于此，建立了双色图定理以最大化可接受姿态区域，其中滚转与俯仰的组合将给出可逆的解耦矩阵。但该定理过度限制了倾转角度的选择，可能排除一些可行的鲁棒步态。本文给出广义双色图定理；基于该广义定理可找到所有鲁棒步态。分析了满足广义双色图定理（但违背双色图定理）的三种步态的鲁棒性。结果表明，广义双色图定理完成了倾转旋翼鲁棒步态的搜索。
引用
@article{arxiv.2206.13422,
title = {Generalized Two Color Map Theorem -- Complete Theorem of Robust Gait Plan for a Tilt-rotor},
author = {Zhe Shen and Yudong Ma and Takeshi Tsuchiya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.13422},
year = {2023}
}