多旋翼飞行器基于感知感知的电力线栖息
机器人学
2022-02-15 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
多旋翼空中机器人正被广泛用于电力线巡检。为实现无需人工干预的连续、鲁棒巡检，机器人必须能够栖息于电力线以为电池充电。高度灵活的栖息能力对于适应真实电力线系统中存在的多种构型与约束是必要的。本文提出一种新颖的栖息轨迹生成框架，可计算感知感知、无碰撞且动力学可行的机动动作，以引导机器人到达期望的最终状态。轨迹生成通过采用原始对偶内点法求解非线性规划问题实现。该问题考虑机器人直至单个旋翼推力的完整动力学模型，并在避免碰撞和最大化机动过程中电力线可见性的同时最小化最终位姿与速度误差。所生成的机动同时考虑栖息及后续恢复轨迹。该框架采用由电力线高效数学表示所定义的代价与约束，从而能够在资源受限的硬件上在线机载执行。该方法在一架执行电力线巡检的敏捷四旋翼上进行了机载验证，实现了最终俯仰角达 180 度的多种栖息机动。所开发代码在线发布于：https://github.com/grvcPerception/pa_powerline_perching
引用
@article{arxiv.2202.06434,
title = {Perception-Aware Perching on Powerlines with Multirotors},
author = {Julio L. Paneque and Jose Ramiro Martínez de Dios and Aníbal Ollero. Drew Hanover and Sihao Sun and Ángel Romero and Davide Scaramuzza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06434},
year = {2022}
}
备注
IEEE Robotics and Automation Letters (2022)