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静止与动态下洗相互作用对多四旋翼系统的影响

机器人学 2025-11-11 v1 流体动力学

摘要

在靠近距离飞行多个四旋翼系统会因复杂的气动相互作用——特别是已知会使车辆失稳并降低性能的下洗效应——而面临重大挑战。传统上,多四旋翼系统依赖保守的策略(例如围绕机器人体积设置碰撞避免区域)来规避这一效应。这会限制其能力,要求多四旋翼系统 operate 的容积较大,限制了其在稠密环境中的适用性。本文提供了关于下洗效应的全面、数据驱动的分析,重点在于表征、分析和理解单个和多个四旋翼配置下的力、力矩和速度。我们使用力和扭矩的测量来表征车辆相互作用,并利用粒子图像测量(PIV)对单个四旋翼和相互作用的两旋翼的下洗 wake 的空间特征进行量化。该数据可用于 inform 基于物理的协调策略,利用下洗进行优化编队,以扩大 operate 边界,并提高多四旋翼控制的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.09463,
  title  = {Influence of Static and Dynamic Downwash Interactions on Multi-Quadrotor Systems},
  author = {Anoop Kiran and Nora Ayanian and Kenneth Breuer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09463},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in Robotics: Science and Systems (RSS) 2025, 12 pages, 16 figures