空中機器人處理可彎曲物體一直是控制領域的重大挑戰。由於飛行器的驅動力有限且需要持續保持空中狀態,與柔性物體的互動常常導致效能下降甚至墜機。針對這一問題,研究人員提出了AirBender系統,這是一種創新的自適應控制方法,讓兩架多旋翼無人機能夠協作運輸可彎曲物體。該系統的核心優勢在於無需預先知道物體的彈性模型,而是透過線上自適應機制即時應對未知的變形特性,從而在軌跡跟蹤任務中保證穩定性和效能。研究者利用李雅普諾夫理論對自適應控制器進行了嚴格的穩定性分析,證明了其漸近穩定性。此外,團隊在多種實驗場景中進行了硬體驗證,包括不同彎曲程度的物體和飛行路徑。實驗結果表明,雙無人機系統能夠穩定地運輸柔性物體,即使遇到突然的形變也能快速調整。這一研究為空中機器人處理可變形物體提供了全新的解決方案,有望在物流、應急救援等需要空中運輸柔性物體的領域發揮重要作用。
AirBender:使用雙無人機自適應運輸可彎曲物體
文章摘要
本文提出一種無需彈性模型的自適應控制器,使兩架無人機能夠協同運輸可彎曲物體,並透過李雅普諾夫分析證明其漸近穩定性,硬體實驗驗證了多種場景下的效能。
AirBender:使用雙無人機自適應運輸可彎曲物體