論文の概要: Perception-Aware Perching on Powerlines with Multirotors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.06434v1
• Date: Sun, 13 Feb 2022 23:15:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-02-16 06:04:25.518720
• Title: Perception-Aware Perching on Powerlines with Multirotors
• Title（参考訳）: マルチロータを用いたパワーラインの知覚認識
• Authors: Julio L. Paneque, Jose Ramiro Mart\'inez de Dios, and An\'ibal Ollero. Drew Hanover, Sihao Sun, \'Angel Romero, and Davide Scaramuzza
• Abstract要約: マルチロータ型空中ロボットは電力線検査に広く利用されている。 人間の介入なしに連続的かつ堅牢な検査を可能にするためには、ロボットはバッテリーを充電するために電力線を固定できなければならない。 本稿では,知覚認識,衝突のない,動的に実現可能な操作を演算する新しい摂動軌道生成フレームワークを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.98318411580525
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Multirotor aerial robots are becoming widely used for the inspection of powerlines. To enable continuous, robust inspection without human intervention, the robots must be able to perch on the powerlines to recharge their batteries. Highly versatile perching capabilities are necessary to adapt to the variety of configurations and constraints that are present in real powerline systems. This paper presents a novel perching trajectory generation framework that computes perception-aware, collision-free, and dynamically-feasible maneuvers to guide the robot to the desired final state. Trajectory generation is achieved via solving a Nonlinear Programming problem using the Primal-Dual Interior Point method. The problem considers the full dynamic model of the robot down to its single rotor thrusts and minimizes the final pose and velocity errors while avoiding collisions and maximizing the visibility of the powerline during the maneuver. The generated maneuvers consider both the perching and the posterior recovery trajectories. The framework adopts costs and constraints defined by efficient mathematical representations of powerlines, enabling online onboard execution in resource-constrained hardware. The method is validated on-board an agile quadrotor conducting powerline inspection and various perching maneuvers with final pitch values of up to 180 degrees. The developed code is available online at: https://github.com/grvcPerception/pa_powerline_perching
• Abstract（参考訳）: マルチローター空中ロボットは電力線検査に広く使われている。 人間の介入なしに継続的な堅牢な検査を可能にするためには、ロボットはバッテリーを充電するために電力線を固定する必要がある。 実パワーラインシステムに存在する様々な構成や制約に適応するためには、多目的なパーチ機能が必要である。 本稿では,ロボットを望ましい最終状態に導くための知覚認識・認識・衝突フリー・動的実現可能な操作を計算する,新しいパーチング軌道生成フレームワークを提案する。 軌道生成はプリマル・デュアルインテリアポイント法を用いて非線形計画問題の解法により達成される。 この問題は、ロボットのフルダイナミックモデルから単一のロータースラストまでを考慮し、衝突を避けながら最終ポーズと速度誤差を最小化し、操作中のパワーラインの可視性を最大化する。 生成した操作は、パーチングと後方回復路の両方を考慮する。 このフレームワークは電力線の効率的な数学的表現によって定義されたコストと制約を採用し、リソース制約のあるハードウェアでオンラインのオンボード実行を可能にする。 この方法は、パワーラインの検査と180度までの最終的なピッチ値を持つ様々なパーチング操作を行うアジャイルのクワッドローターで検証される。 開発済みのコードは、https://github.com/grvcPerception/pa_powerline_perchingでオンラインで入手できる。

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