水下机器人三维阵型的领导-跟随控制
机器人学
2024-10-31 v1
摘要
鱼群行为被假设为能够为捕食者提供安全保障、提高觅食成功率，以及通过在编队中进行水动力相互作用实现能源节省。未来的水下机器人集合体可能在未来的应用中实现类似的好处，例如通过编队控制实现对环境监测的高效空间抽样。尽管存在许多用于多机器人编队控制的理论算法，但由于水下通信的基本挑战，这些算法尚未在水下领域进行测试。本文引入了水下编队控制的领导-跟随策略，使我们能够实现复杂的三维阵型，仅使用基于视觉的感知和低计算复杂度的反应式控制算法。我们使用物理平台 BlueSwarm，首次实现了inline、side-by-side 和 staggered 三维编队的实验实现。更复杂的阵型在基于物理的仿真器中进行研究，为给定水下惯性/阻力条件下阵型收敛与稳定性提供了新的见解。我们的发现为在具有最小通信的水下环境中部署水下机器人群体的未来应用奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2410.23128,
title = {Leader-Follower 3D Formation for Underwater Robots},
author = {Di Ni and Hungtang Ko and Radhika Nagpal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.23128},
year = {2024}
}
备注
Accepted at DARS 2024 (The 17th International Symposium on Distributed Autonomous Robotic Systems)