模块化空中机器人系统的鲁棒自重构用于容错控制
机器人学
2025-03-13 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
模块化空中机器人系统 (MARS) 由多个无人机单元组装成一个单一的集成刚性飞行平台。凭借固有的冗余性，MARS 可以自重构为不同配置以缓解旋翼或单元故障并保持稳定飞行。然而，现有关于 MARS 自重构的工作通常忽略了再组装过程中形成的中间结构的实际可控性，这限制了它们的适用性。在本文中，我们通过考虑 MARS 的受控动态模型并提出一种鲁棒高效的自重构算法来解决这一差距，该算法在每个中间阶段最大化可控性裕度。具体来说，我们开发了计算最优可控拆卸和组装序列的算法，从而实现鲁棒自重构。最后，我们在几个具有挑战性的容错自重构场景中验证了我们的方法，在可控性和轨迹跟踪方面均表现出显著改善，同时减少了组装步骤次数。本工作的视频和源代码可在 https://github.com/RuiHuangNUS/MARS-Reconfig/ 获取。
引用
@article{arxiv.2503.09376,
title = {Robust Self-Reconfiguration for Fault-Tolerant Control of Modular Aerial Robot Systems},
author = {Rui Huang and Siyu Tang and Zhiqian Cai and Lin Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.09376},
year = {2025}
}