形状自适应的规划与控制用于可变形四旋翼机
机器人学
2025-05-22 v1
摘要
无人机已在各类应用中成为必不可少的工具，但传统四旋翼机在狭窄空间和复杂任务方面存在局限。可变形无人机能够实时调整形状，为克服这些挑战、提升机动性并实现如对象抓取等新型任务提供了有前景的解决方案。本文提出了一种用于可变形四旋翼机的自主运动规划与控制的新方法。我们引入一种形状自适应轨迹规划器，将变形动力学纳入路径生成中，使用可扩展的空间时间 A* 搜索来处理复杂环境中的变形参数。后端时空优化能够生成包含形状变形的最优平滑轨迹。此外，我们提出了增强型控制策略，以补偿外部力和扭矩扰动，实现了比先前工作高达 37.3% 的轨迹跟踪误差降低。我们的方法通过仿真和实际实验进行了验证，展示了其在狭缝通过和多模态可变形任务中的有效性。
引用
@article{arxiv.2505.15010,
title = {Shape-Adaptive Planning and Control for a Deformable Quadrotor},
author = {Yuze Wu and Zhichao Han and Xuankang Wu and Yuan Zhou and Junjie Wang and Zheng Fang and Fei Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.15010},
year = {2025}
}