面向自主砌砖建造的安全感知最优调度：基于协作异构无人机

本文提出了一种面向自主砌砖建造的新型高层任务规划与最优协调框架，采用由异构无人机组成的机器人团队，这些机器人分别负责砖块放置和水泥施工。这种做法带来了调度与协调的新挑战，尤其是由于砌筑结构粘合需要水泥固化期限，以及确保在平行作业的无人机之间安全约束。为此，本文构建了自动化管道，将墙体施工计划基于可用砖块生成，同时识别静态结构依赖关系和潜在冲突，以确保安全作业。该框架通过引入动态耦合的优先截止约束（考虑固化过程和静态结构依赖约束），同时强制执行时空约束以防止碰撞和确保安全，来优化无人机任务分配和执行时间。调度器的主要目标是在最小化整体施工周期的同时，最小化物流、任务间的飞行时间以及固化时间，以维持良好的粘合质量和安全的工作空间分离。通过Gazebo仿真任务，广泛验证了该方法在实现协同且高效的无人机砌砖建造方面的有效性。结果表明，该框架能够优化无人机操作，确保施工过程中结构完整性和安全性。