基于学习的几何领袖-跟随控制用于空中操作臂的刚性有效载荷运输
系统与控制
2026-02-26 v1 系统与控制
最优化与控制
摘要
本文提出一种基于学习的跟踪控制框架，用于多旋翼机操作臂对刚性有效载荷的协作运输，受刚性抓取约束限制。发展统一的几何模型，得到显式描述接触力矩、有效载荷动力学及内力冗余的耦合agent-有效载荷微分代数系统。采用领袖-跟随体系结构，指定领袖根据几何跟踪误差生成期望有效载荷力矩，其余agent通过约束一致的力量分配实现该力矩。未知扰动与建模不确定性通过高斯过程(GP)回归进行补偿。显式纳入学习误差的高概率界限，结合GP前馈补偿与几何反馈进行控制设计。Lyapunov 分析表明，有效载荷跟踪误差在高概率下均匀收敛，最终界限随GP预测不确定性而缩放。
引用
@article{arxiv.2602.21768,
title = {Learning-Based Geometric Leader-Follower Control for Cooperative Rigid-Payload Transport with Aerial Manipulators},
author = {Omayra Yago Nieto and Leonardo Colombo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.21768},
year = {2026}
}