面向变形四旋翼在受限入口导航的几何感知 NMPC 方案
机器人学
2021-01-11 v1
摘要
几何变形微型飞行器(MAVs)近来受到越来越多的关注,因其能够在飞行中改变几何形态从而提升通用性并拓展应用范围。在这一新兴研究领域中,多数工作聚焦于平台设计及变形后维持稳定性的底层控制部分。然而,几何变形 MAVs 的另一面是变形与环境形状及结构之间的关联。本文提出一种新颖的非线性模型预测控制(NMPC)结构,其基于环境入口的几何形状改变四旋翼的形态。所提方法将受限入口作为 NMPC 中的约束,并修改 MAV 的机臂构型,以提供从初始位置到期望目标且穿过入口的无碰撞路径。据作者所知,本工作是首个将飞行中形态与环境形状特征相关联的研究。多种仿真结果展示了所提方案在四旋翼受命穿过受限区域场景中的性能与效率。
引用
@article{arxiv.2101.02965,
title = {Geometry Aware NMPC Scheme for Morphing Quadrotor Navigation in Restricted Entrances},
author = {Andreas Papadimitriou and Sina Sharif Mansouri and Christoforos Kanellakis and George Nikolakopoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.02965},
year = {2021}
}