マニピュレータ動力学を考慮したデルタアーム搭載UAVの非線形外乱オブザーバ制御
NDOB-Based Control of a UAV with Delta-Arm Considering Manipulator Dynamics
デルタアームを搭載した空中マニピュレータにおいて、非線形外乱オブザーバとハイパスフィルタを組み合わせた制御系を構築し、実機実験でエンドエフェクタのミリメートル精度と機敏な動作を実現した。
著者: Hongming Chen, Biyu Ye, Xianqi Liang, Weiliang Deng, Ximin Lyu
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Aerial Manipulators (AMs) provide a versatile platform for various applications, including 3D printing, architecture, and aerial grasping missions. However, their operational speed is often sacrificed to uphold precision. Existing control strategies for AMs often regard the manipulator as a disturbance and employ robust control methods to mitigate its influence. This research focuses on elevating the precision of the end-effector and enhancing the agility of aerial manipulator movements. We present a composite control scheme to address these challenges. Initially, a Nonlinear Disturbance Observer (NDOB) is utilized to compensate for internal coupling effects and external disturbances. Subsequently, manipulator dynamics are processed through a high pass filter to facilitate agile movements. By integrating the proposed control method into a fully autonomous delta-arm-based AM system, we substantiate the controller's efficacy through extensive real-world experiments. The outcomes illustrate that the end-effector can achieve accuracy at the millimeter level.
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