PCMPC：使用单相机与 IMU 的带悬挂载荷四旋翼无人机感知约束模型预测控制
机器人学
2024-01-15 v1
摘要
本文使用单相机和惯性测量单元（IMU），解决了带缆索悬挂载荷四旋翼无人机的感知约束模型预测控制（PCMPC）与状态估计问题。我们为缆索悬挂载荷设计了一种直接在系统流形配置空间 SE(3)xS^2 上构建的滚动时域控制策略。该方法考虑了系统动力学、执行器限制以及相机视场（FOV）约束，以保证运动过程中载荷的可见性。单目相机、IMU 与飞行器电机转速相结合，以提供飞行器在三维空间中的状态估计、载荷状态以及缆索方向与速度的估计。所提出的控制与状态估计解决方案在配备有限计算单元的小型四旋翼无人机上以 500 Hz 的频率实时运行。通过在不同速度下进行缆索悬挂载荷轨迹跟踪问题的实验，验证了该方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2107.10888,
title = {PCMPC: Perception-Constrained Model Predictive Control for Quadrotors with Suspended Loads using a Single Camera and IMU},
author = {Guanrui Li and Alex Tunchez and Giuseppe Loianno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10888},
year = {2024}
}
备注
This paper has been published at the 2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation. Please cite this paper with the standard IEEE Conference format. We will provide the detail of the DOI information later once the Proceedings has come out