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触觉共享自主下四旋翼无人机安全稳定的遥操作

机器人学 2025-01-20 v1

摘要

我们提出了一种新颖的方法,旨在触觉共享自主(HSA)框架内解决触觉遥操作系统的安全性和稳定性问题。我们使用控制屏障函数(CBFs)生成尽可能遵循用户输入同时保证安全的控制输入。在人在回路系统的稳定性方面,我们通过一个小的 L2L_2 增益来限制用户感知的力反馈,这是通过微分约束限制控制和力反馈来实现的。具体来说,利用 HSA 的特性,我们提出了两种设计控制和力反馈的途径:顺序控制力(SCF)和联合控制力(JCF)。两种设计都能实现安全性和稳定性,但对用户命令的响应不同。我们进行了实验仿真以评估和研究所设计方法的特性。我们还在物理四旋翼无人机和触觉接口上测试了所提出的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.15335,
  title  = {Safe and Stable Teleoperation of Quadrotor UAVs under Haptic Shared Autonomy},
  author = {Dawei Zhang and Roberto Tron},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.15335},
  year   = {2025}
}