A Manipulator-Assisted Multiple UAV Landing System for USV Subject to Disturbance

要約

海洋の波は、無人水上車両 (USV) の動きを著しく妨げます。
無人航空機 (UAV) は、不規則な動きをする USV に着陸することはほとんどできません。
通常、着陸の安全性を確保するには特大の着陸プラットフォームが必要ですが、これにより搭載できる UAV の数が制限されます。
テザーとロボット操作を支援する着陸システムを提案します。
このシステムは、USV のサイズを大きくすることなく、複数の UAV を着陸させることができます。
MPC コントローラーはエンドエフェクターを安定させて UAV を追跡し、適応推定器はベースの動きによって引き起こされる外乱に対処します。
システムの動作戦略は、各デバイスの動作を計画するように設計されています。
私たちは、シミュレーションと適切に制御された屋内実験を通じてマニピュレータ コントローラを検証しました。
実地試験中、提案されたシステムは、乱れた USV ロール範囲が約 12 度のときに UAV を捕捉して配置しました。

要約(オリジナル)

Marine waves significantly disturb the unmanned surface vehicle (USV) motion. An unmanned aerial vehicle (UAV) can hardly land on a USV that undergoes irregular motion. An oversized landing platform is usually necessary to guarantee the landing safety, which limits the number of UAVs that can be carried. We propose a landing system assisted by tether and robot manipulation. The system can land multiple UAVs without increasing the USV’s size. An MPC controller stabilizes the end-effector and tracks the UAVs, and an adaptive estimator addresses the disturbance caused by the base motion. The working strategy of the system is designed to plan the motion of each device. We have validated the manipulator controller through simulations and well-controlled indoor experiments. During the field tests, the proposed system caught and placed the UAVs when the disturbed USV roll range was approximately 12 degrees.

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