Design and control of a collision-resilient aerial vehicle with an icosahedron tensegrity structure

要約

当社は、高速衝撃に耐え、衝突後に動作を再開できる、正二十面体テンセグリティ構造を備えた衝突耐性のある航空機を紹介します。
我々は、ダイナミクス シミュレーションを通じて構造応力を予測することでテンセグリティ コンポーネントの選択をガイドする、モデルベースの設計アプローチを提案します。
さらに、衝突後の飛行再開を容易にする自律的な再方向制御装置を開発します。
コントローラーを使用すると、離陸のために車両を地上で任意の方向から回転させることができます。
衝突耐性と方向転換能力を備えたテンセグリティ航空機は、複雑な衝突回避戦略を必要とせずに、雑然とした環境でも運用できます。
これらの機能は、これまで知られていなかった森林環境で自律的に動作する実験車両のテストによって検証されます。

要約(オリジナル)

We introduce collision-resilient aerial vehicles with icosahedron tensegrity structures, capable of surviving high-speed impacts and resuming operations post-collision. We present a model-based design approach, which guides the selection of the tensegrity components by predicting structural stresses through a dynamics simulation. Furthermore, we develop an autonomous re-orientation controller that facilitates post-collision flight resumption. The controller enables the vehicles to rotate from an arbitrary orientation on the ground for takeoff. With collision resilience and re-orientation ability, the tensegrity aerial vehicles can operate in cluttered environments without complex collision-avoidance strategies. These capabilities are validated by a test of an experimental vehicle operating autonomously in a previously-unknown forest environment.

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