ミリ単位の精度を追い求めて:天井への高精度飛行マーキングの設計・ナビゲーション・状態推定
Chasing Millimeters: Design, Navigation and State Estimation for Precise In-flight Marking on Ceilings
全方位飛行ベースに柔軟なエンドエフェクタを搭載し、因子グラフ状態推定とリーマン運動ポリシーを組み合わせて、実環境で天井に1.5mmの相対精度・5-6mmの絶対精度でマーキングする飛行ロボットシステムを実現した。
著者: Christian Lanegger, Michael Pantic, Rik Bähnemann, Roland Siegwart, Lionel Ott
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Precise markings for drilling and assembly are crucial, laborious construction tasks. Aerial robots with suitable end-effectors are capable of markings at the millimeter scale. However, so far, they have only been demonstrated under laboratory conditions where rigid state estimation and navigation assumptions do not impede robustness and accuracy. This paper presents a complete aerial layouting system capable of precise markings on-site under realistic conditions. We use a compliant actuated end-effector on an omnidirectional flying base. Combining a two-stage factor-graph state estimator with a Riemannian Motion Policy-based navigation stack, we avoid the need for a globally consistent estimate and increase robustness. The policy-based navigation is structured into individual behaviors in different state spaces. Through a comprehensive study, we show that the system creates highly precise markings at a relative precision of 1.5 mm and a global accuracy of 5-6 mm and discuss the results in the context of future construction robotics.
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