空中机械臂的全身集成运动规划

空中机械臂（AM）的表达性运动规划对于处理复杂操作任务至关重要，然而实现适应各种任务的耦合轨迹规划仍然具有挑战性，特别是对于需要激进机动的任务。在这项工作中，我们提出了一种新颖的基于四旋翼的空中机械臂全身集成运动规划框架，该框架利用灵活的航点约束来实现多功能操作能力。这些航点约束允许指定四旋翼或末端执行器的单独位置要求，同时还能容纳复杂操作任务的高阶速度和方向约束。为实现我们的框架，我们利用时空轨迹特征，并制定一个优化问题来生成四旋翼和机械臂的可行轨迹，同时确保考虑不同机器人配置、动态可行性和运动学可行性的碰撞避免。此外，为了增强特定任务的可操作性，我们采用模仿学习（IL）来促进优化过程，以避免陷入较差的局部最优。通过全面的仿真和真实世界实验验证了我们框架的有效性，我们成功地在各种环境中展示了九种基本操作技能。