要約
標準的なクワッドローターは、ここ数十年で最も人気があり広く使用されている飛行体の1つであり、機械的にシンプルでありながら優れた操縦性を提供する。しかし、特に6自由度（DOF）を持つ所望のレンチを生成する場合、作動不足の特性はその応用を制限します。そのため、既存の研究では、機械的な複雑さと空中システムの制御可能な自由度の間で妥協していることが多い。標準的なクアッドローターの機械的な単純さを利用するため、我々は、同種のクアッドローターベースのモジュールのみを組み合わせたモジュール式空中システムIdentiQuadを提案する。各IdentiQuadは標準的なクアッドローターのように単独で操作できるが、同時にタスクに特化した組み立てが可能で、システムの制御可能な自由度を増やすことができる。各モジュールはアセンブリ内で交換可能です。また、ローターの故障を許容し、各モジュールのエネルギー消費のバランスをとることができる、様々な構成のアセンブリのための一般的なコントローラを提案する。本システムとそのコントローラの機能性とロバスト性を、異なるアセンブリ構成に対する物理ベースのシミュレーションを用いて検証する。
要約(オリジナル)
The standard quadrotor is one of the most popular and widely used aerial vehicle of recent decades, offering great maneuverability with mechanical simplicity. However, the under-actuation characteristic limits its applications, especially when it comes to generating desired wrench with six degrees of freedom (DOF). Therefore, existing work often compromises between mechanical complexity and the controllable DOF of the aerial system. To take advantage of the mechanical simplicity of a standard quadrotor, we propose a modular aerial system, IdentiQuad, that combines only homogeneous quadrotor-based modules. Each IdentiQuad can be operated alone like a standard quadrotor, but at the same time allows task-specific assembly, increasing the controllable DOF of the system. Each module is interchangeable within its assembly. We also propose a general controller for different configurations of assemblies, capable of tolerating rotor failures and balancing the energy consumption of each module. The functionality and robustness of the system and its controller are validated using physics-based simulations for different assembly configurations.
arxiv情報
| 著者 | Mengguang Li,Kai Cui,Heinz Koeppl |
| 発行日 | 2024-02-02 15:06:00+00:00 |
| arxivサイト | arxiv_id(pdf) |