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SLAP:基于Slapband的垂直树干自主落地无人机及失效恢复

机器人学 2026-01-05 v1

摘要

着陆可使无人机( UAV)减少能源消耗、执行表面取样操作或稳定周围环境观察。以往针对垂直表面的着陆努力主要关注轻量级机械设计方案,系统级集成相对稀缺。此外,垂直表面的着陆策略通常需要高速激进的着陆操作,这些操作对携带敏感电子设备的侦察无人机具有风险。本 work 提出了适用于大型无人机的着陆方法,既能在垂直树干上轻柔着陆,又能从着陆失效中反应并恢复。该系统称为SLAP,包括基于视觉的着陆站点检测器、基于陀螺仪的着陆失效检测器、用于软着陆的姿态控制器、用于近距离检测的光学检测系统,以及来自商业可用Slapband的快速主动弹性抓手带微针。我们在修改后的1.2 kg商业四旋翼机上进行了组件和系统分析。初始的人类在环自主室内飞行实验在20次飞行中成功率达到75%(在真 oak 树段上),并在2次诱导失效飞行中实现100%着陆失效恢复。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.00238,
  title  = {SLAP: Slapband-based Autonomous Perching Drone with Failure Recovery for Vertical Tree Trunks},
  author = {Julia Di and Kenneth A. W. Hoffmann and Tony G. Chen and Tian-Ao Ren and Mark R. Cutkosky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.00238},
  year   = {2026}
}

备注

Paper accepted to IEEE Aerospace Conference 2026. This is a pre-print