面向四旋翼无人机非机器人中心动态着陆的方法
机器人学
2024-01-23 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
在这项工作中，我们提出了一种无需机载外部传感器和昂贵计算单元的动态着陆解决方案，其中所有定位和控制模块均在地面上的非惯性系中执行。我们的系统从着陆平台视角的飞行机器人相对状态估计器开始，其中 UAV 的状态跟踪通过一组机载 LED 标记和地面相机完成；该状态在流形上进行几何表达，并由迭代扩展卡尔曼滤波 (IEKF) 算法返回。随后，开发了一个运动规划模块来引导着陆过程，通过应用微分平坦性特性将其表述为最小急动度轨迹。考虑可见性和动态约束，使用二次规划求解该问题，最终的运动基元通过分段多项式表达。通过一系列实验，成功将 18 cm x 18 cm 的四旋翼降落在 43 cm x 43 cm 的平台上，验证了该方法的适用性，表现出与传统方法相当的性能。最后，我们向研究界提供了全面的硬件和软件细节，以供未来参考。
引用
@article{arxiv.2401.11445,
title = {Towards Non-Robocentric Dynamic Landing of Quadrotor UAVs},
author = {Li-Yu Lo and Boyang Li and Chih-Yung Wen and Ching-Wei Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.11445},
year = {2024}
}