一種增強空中機器人物理交互的技術

作者: 伊人影院科技集團 / 時間: 2019-07-20 15:32:37
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近年來,空中機器人已經變得越來越流行,在各種領域中具有潛在的應用。這些機器人中的許多主要設計用於飛行並從周圍環境收集視覺數據,但是一些機器人還能夠抓住,攜帶甚至組裝物體。

一種增強空中機器人物理交互的技術

為空中機器人配備先進的物理交互功能可能非常有用,因為它可以讓他們完成更複雜的任務。然而,由於空氣動力學的複雜性,康定小水電挖比特幣礦,這經常被證明是非常具有挑戰性的,特別是當車輛靠近表麵時。

卡西諾大學和南拉齊奧大學,圖盧茲大學和巴西利卡塔大學的研究人員最近推出了一種新的範例,可以實現空中機器人的六維交互控製。在SAGE 國際機器人研究雜誌上發表的一篇論文中概述了他們的方法,可以為開發更有效的空中係統鋪平道路,這些係統在空中操縱和物理交互任務中的表現優於現有機器人。

研究人員提出的稱為6-D飛行末端執行器的新範例可以應用於大多數(如果不是全部的話)完全驅動的係統,這些係統能夠跟蹤末端執行器的全姿勢軌跡。在這項研究中,它特別適用於Tilt-Hex,一種新型的航空機器人,可以獨立控製其線性和角加速度。這最終使機器人能夠瞬間抵消在與環境相互作用時遇到的任何扳手。

“通過利用其傾斜的螺旋槳驅動,機器人能夠控製完整的6-D姿勢(獨立的位置和方向),並使用剛性連接的末端執行器施加全扳手(力和扭矩獨立),”研究人員解釋說在他們的論文中。“通過導納控製方案實現相互作用,其中外環控製控製所需的導納行為(即相互作用順應性/剛度,阻尼和質量),並且基於逆動力學的內環確保完整的6-D姿態跟蹤。 “

研究人員開發的範式使用慣性測量單元(IMU)估算了相互作用力 - 增強了基於動量的觀測器。當與已知的機器人算法集成時,它可以實現扳手估計,以及運動和交互控製。有趣的是,這種“集成係統”在其基本配置中不需要力傳感器,即使使用最小的傳感器套件也能工作。

研究人員在一係列實驗中評估了6-D飛行末端執行器範例的有效性,側重於四個案例研究:木質表麵上的硬觸及滑動(即滑動表麵任務),傾斜釘入 - 孔任務,導納整形實驗,以及存在時變相互作用力的任務。這些評估產生了非常有希望的結果,證明了即使存在環境不確定性,該方法的多功能性和穩健性。

此外,新的範例被發現在其能力以及可靠性,複雜性和成本方麵優於其他空中操縱技術。因此,它可以幫助開發更先進的空中係統,這些係統在操縱和物理交互任務中表現更好。

研究人員在他們的論文中寫道:“未來,伊人影院將通過用完整的機載狀態估計取代動作捕捉係統來尋求係統的完全自治。” “此外,伊人影院將研究工具尖端上的差分接觸力和平台上的幹擾(例如陣風)。”

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