論文の概要: From Ellipsoids to Midair Control of Dynamic Hitches
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.08116v2
- Date: Fri, 13 Mar 2026 00:20:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.266265
- Title: From Ellipsoids to Midair Control of Dynamic Hitches
- Title（参考訳）: エリプソイドから動的ヒッチの空中制御へ
- Authors: Jiawei Xu, Subhrajit Bhattacharya, David Saldaña,
- Abstract要約: 本稿では,2本のケーブルが生み出すヒッチの幾何学的性質と,4台の航空機が駆動するヒッチの力学を結合する楕円体型キネマティックモデルを提案する。
我々は,制御リアプノフと高次制御バリア関数を組み合わせて,所望のヒッチ位置とシステム形状を正確に追跡する2次プログラミングベースコントローラを設計する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.881785233327614
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The ability to manipulate and interlace cables using aerial vehicles can greatly improve aerial transportation tasks. Such interlacing cables create hitches by winding two or more cables around each other, which can enclose payloads or can further develop into knots. Dynamic modeling and control of such hitches are key to mastering inter-cable interactions in the context of cable-suspended aerial manipulation. This paper introduces an ellipsoid-based kinematic model to connect the geometric nature of a hitch created by two cables and the dynamics of the hitch driven by four aerial vehicles, which reveals the control-affine form of the system. As the constraint for maintaining tension of a cable is also control-affine, we design a quadratic programming-based controller that combines Control Lyapunov and High-Order Control Barrier Functions (CLF-HOCBF-QP) to precisely track a desired hitch position and system shape while enforcing safety constraints like cable tautness. We convert desired geometric reference configurations into target robot positions and introduce a composite error into the Lyapunov function to ensure a relative degree of one to the input. Numerical simulations validate our approach, demonstrating stable, high-speed tracking of dynamic references.
- Abstract（参考訳）: 航空機を使ってケーブルを操作・インターレースする能力は、航空輸送業務を大幅に改善することができる。
このようなインターレースケーブルは、2つ以上のケーブルを巻き付けてヒッチを発生させ、ペイロードを囲むか、さらに結び目へと発展させることができる。
このようなヒッチの動的モデリングと制御は、ケーブルが持続する空中操作の文脈において、ケーブル間の相互作用をマスターする鍵となる。
本稿では,2本のケーブルが生み出すヒッチの幾何学的性質と,4台の航空機が駆動するヒッチのダイナミックスを結合する楕円体型キネマティックモデルを提案する。
ケーブルの張力を維持するための制約も制御ファインであるため、制御リアプノフと高次制御バリア関数(CLF-HOCBF-QP)を組み合わせた二次プログラミングベースの制御器を設計し、ケーブルの触覚などの安全制約を強制しながら、所望のヒッチ位置とシステム形状を正確に追跡する。
所望の幾何学的基準構成を対象のロボット位置に変換するとともに,Lyapunov関数に合成誤差を導入し,入力に対する相対次数を確保する。
数値シミュレーションにより我々のアプローチが検証され、動的参照の安定かつ高速な追跡が実証された。
関連論文リスト
- Safe Whole-Body Loco-Manipulation via Combined Model and Learning-based Control [46.47619556874003]
そこで本研究では,マニピュレータアームのモデルベースアプタンス制御と足歩行の強化学習ポリシを組み合わせた全身制御を提案する。
アクセタンスコントローラは、物理的相互作用中に人間によって適用されるような外部レンチを、望ましいエンドエフェクタ速度にマッピングし、従順な振る舞いを可能にする。
6-DoFアームと手首に装着した6-DoF Force/Torqueセンサーを備えたUnitree Go2四足歩行ロボットを用いて,シミュレーションとハードウェアの両方におけるアプローチを検証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-02T22:31:12Z) - Nonlinear Predictive Control of the Continuum and Hybrid Dynamics of a Suspended Deformable Cable for Aerial Pick and Place [4.356242302111724]
本稿では、偏微分方程式(PDE)に基づく高忠実度モデルとリアルタイム制御に適した低次表現を組み合わせたケーブルの空中操作のための枠組みを提案する。
このフレームワークは、吊り下げられたフレキシブルケーブルを運ぶ無人航空機(UAV)のリアルタイムかつダイナミックス対応制御を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-19T09:38:32Z) - Tilt-Ropter: A Novel Hybrid Aerial and Terrestrial Vehicle with Tilt Rotors and Passive Wheels [13.687917750845303]
航空・地球ハイブリッド車(HATV)Tilt-Ropterについて紹介する。
ティルト・ロプターの完全作動式設計は、離間力とトルク制御を可能にする。
その結果,地中移動時の消費電力は92.8%減少した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-02T06:15:33Z) - RoVerFly: Robust and Versatile Implicit Hybrid Control of Quadrotor-Payload Systems [7.767180040566647]
RoVerFlyは、四辺形軌道追跡のための学習ベースの制御フレームワークである。
明示的なモード検出やコントローラの切り替えなしに複雑なダイナミクスを管理する。
ペイロード設定間で強力なゼロショットの一般化を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-14T07:41:40Z) - DATT: Deep Adaptive Trajectory Tracking for Quadrotor Control [62.24301794794304]
Deep Adaptive Trajectory Tracking (DATT)は、学習に基づくアプローチであり、現実世界の大きな乱れの存在下で、任意の、潜在的に実現不可能な軌跡を正確に追跡することができる。
DATTは、非定常風場における可溶性および非実用性の両方の軌道に対して、競争適応性非線形およびモデル予測コントローラを著しく上回っている。
適応非線形モデル予測制御ベースラインの1/4未満である3.2ms未満の推論時間で、効率的にオンラインで実行することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-13T12:22:31Z) - Actuator Trajectory Planning for UAVs with Overhead Manipulator using
Reinforcement Learning [0.3222802562733786]
制御可能なアームを備えたUAVを2自由度で開発し、飛行中に作動作業を行う。
我々のソリューションは、腕の先端の軌跡を制御するためのQ-learning法(End-effector)を用いています。
提案手法は,15,000エピソードのQ-ラーニングを用いて,平均変位誤差の92%の精度を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-24T15:06:23Z) - VAE-Loco: Versatile Quadruped Locomotion by Learning a Disentangled Gait
Representation [78.92147339883137]
本研究では,特定の歩行を構成する主要姿勢位相を捕捉する潜在空間を学習することにより,制御器のロバスト性を高めることが重要であることを示す。
本研究では,ドライブ信号マップの特定の特性が,歩幅,歩幅,立位などの歩行パラメータに直接関係していることを示す。
生成モデルを使用することで、障害の検出と緩和が容易になり、汎用的で堅牢な計画フレームワークを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-02T19:49:53Z) - Codebook-Based Beam Tracking for Conformal ArrayEnabled UAV MmWave Networks [33.52271582081627]
ミリ波(mmWave)通信は無人航空機(UAV)ネットワークの高データレート要件を満たす可能性がある。
mmWave通信の前提条件として,UAVの3次元移動と姿勢変化のため,狭方向ビーム追跡は非常に困難である。
本研究では,UAVの両面にコンフォメーションアレイを組み込むことにより,高ダイナミックUAVmmWaveネットワークにおける全空間カバレッジとアジャイルビームトラッキングを実現することを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-28T14:57:23Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。