Interaction Physique Assistée : Robots Aériens Autonomes avec Détection par Réseau Neuronal, Navigation et Couches de Sécurité

Cet article présente un cadre novateur pour une interaction physique aérienne sûre et autonome dans des environnements industriels. Il comprend deux composants principaux : un système de détection de cibles basé sur un réseau neuronal, amélioré par l'informatique de périphérie pour réduire la charge computationnelle à bord, et un contrôleur basé sur une fonction barrière de contrôle (CBF) pour une manœuvre sûre et précise. Le système de détection de cibles est entraîné sur un ensemble de données dans des conditions visuelles difficiles et évalué pour sa précision sur diverses données non vues avec des conditions d'éclairage changeantes. Des caractéristiques de profondeur sont utilisées pour l'estimation de la pose de la cible, l'ensemble du cadre de détection étant externalisé dans une informatique de périphérie à faible latence. Le contrôleur basé sur la CBF permet au UAV de converger en toute sécurité vers la cible pour un contact précis. Des évaluations simulées du contrôleur et de la détection de cibles sont présentées, accompagnées d'une analyse de la performance de détection dans le monde réel.