MASPA：面向 tethered marsupial 机器人系统的高效路径规划策略
机器人学
2024-12-24 v3
摘要
tethered marsupial 机器人系统由三个组件组成：无人地面车辆(UGV)、无人机(UAV)以及连接两机器人的 tether。Marsupial系统在行业中具有高度益处，因为它们在飞行期延长了UAV的电池寿命。这篇论文提出了一种针对marsupial系统中特定路径规划问题的新方法，其中三个组件必须避免与建模为3D cuboids的地面和空中障碍物发生碰撞。给定初始配置（UAV位于UGV之上），目标是让UAV到达空中目标。我们假设UGV首先移动到一个位置，以便UAV可以takeoff并通过垂直平面到达空中目标。我们提出的方法将空间离散化，以近似最优解，最小化地面和空中路径长度之和。首先，我们假设tether紧绷，并利用tether凸性和障碍几何学的新算法，高效确定UAV可行takeoff点位的轨迹。我们 then 将此结果应用于松散tether的场景。仿真测试结果表明，我们的方法能在秒级解决复杂情形，优于基于RRT*(Rapidly exploring Random Trees)的基准规划算法。
引用
@article{arxiv.2408.02141,
title = {MASPA: An efficient strategy for path planning with a tethered marsupial robotics system},
author = {Jesús Capitán and José M. Díaz-Báñez and Miguel A. Pérez-Cutiño and Fabio Rodríguez and Inmaculada Ventura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.02141},
year = {2024}
}
备注
26 pages, 9 figures, 3 tables