論文の概要: Docking Multirotors in Close Proximity using Learnt Downwash Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.13988v1
- Date: Thu, 23 Nov 2023 13:14:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-27 23:44:36.116960
- Title: Docking Multirotors in Close Proximity using Learnt Downwash Models
- Title(参考訳): 学習型ダウンウォッシュモデルを用いた近接ドッキングマルチロータ
- Authors: Ajay Shankar, Heedo Woo, Amanda Prorok
- Abstract要約: モデル化されていない空力障害は、複数の車両が互いに近接している場合に、マルチロータ飛行において重要な課題となる。
このような現実的な例として、垂直に2つのマルチローターを空中にドッキングする例を挙げる。
我々は、最適なフィードバックコントローラ内で学習したダウンウォッシュモデルを用いて、ドッキング操作を正確に追跡し、生成を保持する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.363593384698138
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Unmodeled aerodynamic disturbances pose a key challenge for multirotor flight
when multiple vehicles are in close proximity to each other. However, certain
missions \textit{require} two multirotors to approach each other within 1-2
body-lengths of each other and hold formation -- we consider one such practical
instance: vertically docking two multirotors in the air. In this
leader-follower setting, the follower experiences significant downwash
interference from the leader in its final docking stages. To compensate for
this, we employ a learnt downwash model online within an optimal feedback
controller to accurately track a docking maneuver and then hold formation.
Through real-world flights with different maneuvers, we demonstrate that this
compensation is crucial for reducing the large vertical separation otherwise
required by conventional/naive approaches. Our evaluations show a tracking
error of less than 0.06m for the follower (a 3-4x reduction) when approaching
vertically within two body-lengths of the leader. Finally, we deploy the
complete system to effect a successful physical docking between two airborne
multirotors in a single smooth planned trajectory.
- Abstract(参考訳): 非モデル空力障害は、複数の車両が互いに近接している場合、マルチロータ飛行において重要な課題となる。
しかし、あるミッション \textit{require} 2つのマルチローターが互いに1-2体の長さで接近し、形成を保ちます。
このリーダー従者設定では、従者は最終ドッキング段階でリーダーから大きなダウンウォッシュの干渉を受ける。
これを補うために,最適フィードバックコントローラ内でオンライン上で学習したダウンウォッシュモデルを用いてドッキング動作を正確に追跡し,形成を保持する。
実世界の飛行と操縦の異なる飛行を通して、この補償が従来のニーブアプローチで必要とされる大きな垂直離間を減らすために重要であることを示す。
本評価では,リーダーの2つの体長内に垂直に接近したときの追従者に対する追従誤差が0.06m未満(3~4倍減少)であった。
最後に,2つの空飛ぶマルチローター間の物理的ドッキングを,単一のスムーズな計画軌道で実施する。
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