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如何为 Crazyflie 刷写电动机建模

机器人学 2026-03-09 v1

摘要

Crazyflie 四旋翼机因其作为纳米四旋翼机研究平台的领先地位而广为人知。2025 年初,Crazyflie 刷写版本引入了刷写电机,提供约 50% 的推力提升,相较于其前身 Crazyflie 2.1 的电刷电机。这一进步为纳米四旋翼机敏捷控制研究开辟了新的机遇。为支持利用这一新平台的研究人员,本文提出了 Crazyflie 刷写版本的动力学模型并确定其关键参数。通过仿真和硬件分析,我们评估了模型的准确性。我们进一步通过训练一个端到端神经网络位置控制器和学习一个后翻滚控制器,展示了模型适用于强化学习应用。后翻滚控制器能够执行两次完整的旋转,垂直位移仅为 1.8 米。这充分展示了该模型能够促进学习能够从仿真成功迁移到硬件的控制器和体外旋转机动。利用本应用,我们研究了域随机化对控制性能的影响,为在所提出模型的框架下缩小仿真-实际鸿沟提供了宝贵见解。我们已开源整个项目,使 Crazyflie 刷写平台的用户能够快速在准确的仿真平台上实现和测试自己的控制器。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.05944,
  title  = {How to Model Your Crazyflie Brushless},
  author = {Alexander Gräfe and Christoph Scherer and Wolfgang Hönig and Sebastian Trimpe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.05944},
  year   = {2026}
}