Motion Planning for Aerial Pick-and-Place based on Geometric Feasibility Constraints

要約

この論文は、クアッドコプタ飛行ベースとデルタ アームで構成される空中マニピュレータのピック アンド プレイスに関する動作計画問題を研究します。
我々は、この問題を解決するために、部分的に分離された新しい動作計画フレームワークを提案します。
最先端のアプローチと比較して、提案されたアプローチには 2 つの新しい特徴があります。
まず、高次元構成空間での計算量の増加による影響を受けません。
これは、提案された幾何学的実現可能性制約に基づいて、クアッドコプターのベースとエンドエフェクターの軌道をデカルト空間で個別に計算するためです。
幾何学的実現可能性制約により、結果として得られる軌道が空中マニピュレータのジオメトリを満たすことを保証できます。
第 2 に、デルタ アームの衝突回避は、ピンホール マッピング手法に基づく反復アプローチによって実現されるため、実現可能な軌道を効率的に見つけることができます。
提案されたアプローチは、実際の空中操作プラットフォームでの 3 つの実験によって検証されます。
実験結果は、空中ピックアンドプレースタスクに対する提案手法の有効性を示しています。

要約(オリジナル)

This paper studies the motion planning problem of the pick-and-place of an aerial manipulator that consists of a quadcopter flying base and a Delta arm. We propose a novel partially decoupled motion planning framework to solve this problem. Compared to the state-of-the-art approaches, the proposed one has two novel features. First, it does not suffer from increased computation in high-dimensional configuration spaces. That is because it calculates the trajectories of the quadcopter base and the end-effector separately in the Cartesian space based on proposed geometric feasibility constraints. The geometric feasibility constraints can ensure the resulting trajectories satisfy the aerial manipulator’s geometry. Second, collision avoidance for the Delta arm is achieved through an iterative approach based on a pinhole mapping method, so that the feasible trajectory can be found in an efficient manner. The proposed approach is verified by three experiments on a real aerial manipulation platform. The experimental results show the effectiveness of the proposed method for the aerial pick-and-place task.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google