Equilibrium-Driven Smooth Separation and Navigation of Marsupial Robotic Systems

要約

このホワイトペーパーでは、有袋類のキャリアとパッサーのロボットシステムが滑らかなキャリアと人乗りの分離を実現し、乗客ロボットを所定のターゲットポイントに向けてナビゲートできるようにする平衡駆動型コントローラーを提案します。
特に、私たちは、移動中のキャリアのフレームのキャリア産業客とキャリアターゲット距離の関数として、乗客のコントローラーの立方多項式の形で潜在的な勾配を設計します。
これにより、キャリアパッサーの分離中にエラー動的システムのゼロ状態に対応する複数の平衡点が導入されます。
平衡点の変化は、その引力領域の変化に関連しており、滑らかなキャリアと人乗りの分離を可能にし、その後ターゲットに向かってシームレスなナビゲーションを可能にします。
最後に、シミュレーションは、障害物を含む環境で提案されたコントローラーの有効性と適応性を示しています。

要約(オリジナル)

In this paper, we propose an equilibrium-driven controller that enables a marsupial carrier-passenger robotic system to achieve smooth carrier-passenger separation and then to navigate the passenger robot toward a predetermined target point. Particularly, we design a potential gradient in the form of a cubic polynomial for the passenger’s controller as a function of the carrier-passenger and carrier-target distances in the moving carrier’s frame. This introduces multiple equilibrium points corresponding to the zero state of the error dynamic system during carrier-passenger separation. The change of equilibrium points is associated with the change in their attraction regions, enabling smooth carrier-passenger separation and afterwards seamless navigation toward the target. Finally, simulations demonstrate the effectiveness and adaptability of the proposed controller in environments containing obstacles.

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