多旋翼团队在杂乱环境中缆索悬挂载荷运输的运动动力学运动规划

我们提出了一种用于多无人机（UAV）在含障碍杂乱环境中进行缆索驱动载荷运输的运动规划器。我们的规划器是运动动力学的，即它考虑运输系统的完整动力学模型，包括驱动约束。由于规划问题的高维性，我们采用分层方法：首先使用带有新颖采样器的基于采样的方法求解几何运动规划，随后进行考虑系统完整动力学的约束轨迹优化。两个规划阶段均考虑机器人间及机器人与障碍物的碰撞。我们在软件在环仿真与真实飞行实验中证明，相较于仅为载荷 alone 进行规划的标准方法，此类载荷运输系统的运动动力学运动规划在载荷跟踪误差与能耗方面具有显著益处。值得注意的是，在需要团队队形改变以通过狭窄空间的场景中，我们观察到显著更高的成功率。