Task Coordination and Trajectory Optimization for Multi-Aerial Systems via Signal Temporal Logic: A Wind Turbine Inspection Study

要約

この論文では、風力タービンの検査に焦点を当て、マルチコプタードローンのフリートを使用した共同検査ミッションにおけるタスクの割り当てと軌道生成の方法を紹介します。
このアプローチは、信号時間論理 (STL) 仕様に基づいて最適化問題を定式化することにより、時間に敏感な制約と車両の制限を遵守する安全で実現可能な飛行経路を生成します。
イベントトリガーの再計画メカニズムは予期せぬイベントや遅延に対処し、一般化された堅牢性スコアリング手法はユーザーの好みを組み込んでタスクの競合を最小限に抑えます。
このアプローチは、MATLAB と Gazebo でのシミュレーション、およびモックアップ シナリオでのフィールド実験を通じて検証されます。

要約(オリジナル)

This paper presents a method for task allocation and trajectory generation in cooperative inspection missions using a fleet of multirotor drones, with a focus on wind turbine inspection. The approach generates safe, feasible flight paths that adhere to time-sensitive constraints and vehicle limitations by formulating an optimization problem based on Signal Temporal Logic (STL) specifications. An event-triggered replanning mechanism addresses unexpected events and delays, while a generalized robustness scoring method incorporates user preferences and minimizes task conflicts. The approach is validated through simulations in MATLAB and Gazebo, as well as field experiments in a mock-up scenario.

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