基于非线性 MPC 的多无人机缆悬载荷全姿态操控
机器人学
2023-04-13 v4
摘要
在本工作中，我们提出一种基于非线性模型预测控制的集中式控制方法，使多架无人机通过缆绳操控物体的全姿态。据作者所知，这是首个考虑载荷-无人机系统完整非线性模型，并确保有关无人机最大与最小推力、无人机间及无人机与缆绳和载荷间碰撞规避、以及缆绳张紧与最大张力的所有可行性约束的方法。通过考虑上述因素，所提控制算法可充分发挥无人机性能并提升操作速度。我们进行了仿真以验证该算法利用多架无人机实现对刚体载荷姿态快速且安全的操控。我们证明，对于由最多 10 个单元组成的无人机团队，所提方法的计算时间足够小（<100 ms），这使其适用于未来种类繁多的工业应用，如自主建筑施工与重载运输。
引用
@article{arxiv.2301.08545,
title = {Nonlinear MPC for Full-Pose Manipulation of a Cable-Suspended Load using Multiple UAVs},
author = {Sihao Sun and Antonio Franchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.08545},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 10 figures