SPIBOT：一种用于动态环境中稳健空中物体抓取的系留无人机移动夹爪
机器人学
2025-03-07 v2
摘要
在真实世界的野外作业中，空中抓取系统由于强风、移动表面以及处理重负载的需求，在动态环境中面临重大挑战。特别是在处理重物时，无人机的强力螺旋桨在靠近时可能会无意间将目标物体吹走，使任务变得更加困难。为了应对这些挑战，我们引入了 SPIBOT，这是一种新颖的系留无人机移动夹爪系统，专为稳健且稳定的自主目标抓取而设计。SPIBOT 像蜘蛛一样通过系绳操作，使无人机能够与目标保持安全距离。为了确保稳定的移动性和可靠的抓取能力，SPIBOT 配备了六条腿和传感器，用于估计机器人和任务的状态。与其他六足机器人相比，它的体积和重量都有所减小，使其能够轻松收纳在无人机下方并根据需要卷收。SPIBOT 专为 2024 年 MBZIRC 海上大挑战赛设计，旨在船舶移动甲板的高度动态条件下抓取 1kg 的目标物体。该系统集成了实时动作选择算法，可根据与任务目标的接近程度和环境条件动态调整机器人的动作，从而实现快速且稳健的任务执行。在包括湖上浮桥、草地和海岸沙地橡胶垫在内的各种地形上的实验结果，证明了 SPIBOT 高效且可靠地抓取目标的能力。即使面对不规则初始状态和无人机引入的噪声信息，SPIBOT 也能迅速收敛于目标并完成任务。
引用
@article{arxiv.2409.16181,
title = {SPIBOT: A Drone-Tethered Mobile Gripper for Robust Aerial Object Retrieval in Dynamic Environments},
author = {Gyuree Kang and Ozan Güneş and Seungwook Lee and Maulana Bisyir Azhari and David Hyunchul Shim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16181},
year = {2025}
}