基于模型预测路径积分控制的两轮无人机地面与飞行运动规划

本文提出了一种新型的两轮无人机运动规划方法，该无人机可在地面上行驶并在空中飞行。传统的两轮无人机运动规划方法通常依赖基于梯度的优化，并假设障碍物形状可以用可微分的形式来近似。为了克服这一局限，本文提出了一种基于模型预测路径积分（MPPI）控制的运动规划方法，通过在行驶模式和飞行模式之间切换，实现对任意形状障碍物的导航。为处理模式切换引起的不稳定性和解的快速变化，本文提出的方法切换控制空间并利用MPPI的辅助控制器。仿真结果表明，所提出的方法能够在非结构化环境中进行导航，并通过模式切换实现有效的障碍物规避。