Expandable Fully Actuated Aerial Vehicle Assembly: Geometric Control Adapted from an Existing Flight Controller and Real-World Prototype Implementation
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Notice bibliographique
Résumé
An assembly composed of multiple aerial vehicles can realize omnidirectional motion with six degrees of freedom. Such an assembly has a heavier payload capacity and better fault tolerance compared with a single aircraft. Thus, such assemblies have the potential to become an ideal platform for manipulation. This paper investigates the controller design and prototype implementation for an expandable aerial vehicle assembly (AVA). The proposed AVA is composed of multiple sub-aircraft connected together via spherical joints at their center of mass. Each sub-aircraft can rotate around the spherical joint. The system dynamics of such an AVA can be separated into a slowly varying system and a fast varying system. The design criteria for a controller for this type of AVA was analyzed based on the similarity between the slowly varying system and a fully actuated rigid aircraft. This can reduce the design procedure for the controller and increase the expandability of the AVA. The stability criteria were carefully analyzed by considering the tracking error of each sub-aircraft. As an example, the controller of the AVA was designed using trajectory linearization control on the manifold, since the configuration space of the aircraft is a non-Euclidean space. A prototype composed of three quadrotors was implemented. The real-time expandable communication protocol among the different sub-aircraft was designed based on the CAN bus. Furthermore, the software and the hardware of the real-world prototype were developed. Both simulation and real-world tests were conducted, which validated the feasibility of the control design and the software implementation for an expandable assembly containing multiple aerial vehicles.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle