系留 UAV-UGV 有袋类机器人系统的路径与轨迹规划
机器人学
2023-07-27 v3
摘要
本通讯探讨由通过长度可控的非绷紧系绳连接的无人飞行器（UAV）与无人地面车辆（UGV）组成的有袋类机器人系统中的轨迹规划问题。据我们所知，这是首个解决带非绷紧系绳的有袋类 UGV-UAV 轨迹规划的方法。目标是为三个有袋类系统主体（UAV、UGV 与系绳）确定同步无碰撞轨迹。首先，我们提出基于最优快速扩展随机树（RRT*）的路径规划方案，采用新颖的采样与转向技术以加速计算。该算法能够考虑三维环境与系绳，为 UAV 和 UGV 获取无碰撞路径。随后，本通讯提出基于非线性最小二乘的轨迹规划器。该优化器考虑了路径规划中未涉及的因素，如由机器人速度与加速度限制施加的运动时间约束，或提高系绳间隙。仿真与现场测试结果表明，该方法为有袋类系统生成了无障、平滑且可行的轨迹。
引用
@article{arxiv.2204.01828,
title = {Path and trajectory planning of a tethered UAV-UGV marsupial robotic system},
author = {S. Martínez-Rozas and D. Alejo and F. Caballero and L. Merino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01828},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 4 figures, 3 tables. Version accepted in IEEE-Robotics and Automation Letters. "Copyright 2023 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses..."