用于漂浮垃圾收集的多机器人空中软体机械臂
机器人学
2025-07-08 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
清除水体中的漂浮垃圾对于保护水生生态系统和防止环境污染至关重要。在这项工作中，我们提出了一种用于漂浮垃圾收集的多机器人空中软体机械臂，利用了空中机器人的能力。所提出的系统由两个通过柔性绳索机械臂连接的空中机器人组成，该机械臂使用基于钩子的工具收集漂浮垃圾。与单空中机器人解决方案相比，使用两个空中机器人增加了有效载荷能力和飞行续航时间，同时减少了位于绳索中点的操控点处的下洗效应。此外，我们采用了一个基于优化的绳索形状规划器来计算期望的绳索形状。该规划器包含一种自适应行为，在靠近垃圾时最大化抓取能力，在远离时最小化绳索张力。计算出的绳索形状轨迹由一个形状视觉伺服控制器控制，该控制器将绳索近似为抛物线。整个系统在室外实验中得到了验证，展示了成功的抓取操作。一项消融研究强调了规划器的自适应机制如何提高操作的成功率。此外，在水道中的实际测试证实了我们的系统在漂浮垃圾收集中的有效性。这些结果展示了空中机器人在水生环境中自主清理垃圾的潜力。
引用
@article{arxiv.2507.03517,
title = {Multi-robot Aerial Soft Manipulator For Floating Litter Collection},
author = {Antonio González-Morgado and Sander Smits and Guillermo Heredia and Anibal Ollero and Alexandre Krupa and François Chaumette and Fabien Spindler and Antonio Franchi and Chiara Gabellieri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03517},
year = {2025}
}