受限场景下变形四旋翼的运动规划与控制
机器人学
2023-12-13 v1
摘要
具有四个外部执行器的变形四旋翼可以通过改变其几何结构来适应不同的受限场景。然而，先前的工作主要集中在结构和控制器的改进上，现有的规划算法没有考虑形态变化，这导致了安全性和动态可行性问题。在本文中，我们提出了一种用于变形四旋翼的统一规划与控制框架，以实现自主且高效的变形。该框架包含一个考虑四旋翼形态变化的毫秒级时空轨迹优化器。该优化器可以生成包括位置和姿态在内的全身安全轨迹。此外，它结合了一个非线性姿态控制器，该控制器考虑了气动阻力并动态调整惯性张量和重心等动态参数。该控制器还可以在变形过程中在线计算推力系数。与现有方法相比的基准实验验证了所提出控制器的鲁棒性。进行了广泛的仿真和真实世界实验以证明所提出框架的有效性。
引用
@article{arxiv.2312.07075,
title = {Motion Planning and Control of A Morphing Quadrotor in Restricted Scenarios},
author = {Guiyang Cui and Ruihao Xia and Xin Jin and Yang Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.07075},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 9 figures