Perception-Aware Perching on Powerlines With Multirotors

Les robots aériens multirotors sont de plus en plus utilisés pour l'inspection des lignes électriques. Pour permettre une inspection continue et robuste sans intervention humaine, les robots doivent être capables de se percher sur les lignes électriques pour recharger leurs batteries. Des capacités de perche très polyvalentes sont nécessaires pour s'adapter à la variété de configurations et de contraintes présentes dans les systèmes de lignes électriques réels. Cette lettre présente un nouveau cadre de génération de trajectoires de perche qui calcule des manœuvres tenant compte de la perception, sans collision et dynamiquement réalisables, pour guider le robot vers l'état final souhaité. La génération de trajectoires est réalisée en résolvant un problème de programmation non linéaire à l'aide de la méthode du point intérieur primal-dual. Le problème considère le modèle dynamique complet du robot jusqu'à ses poussées de rotor unique et minimise les erreurs de pose et de vitesse finales tout en évitant les collisions et en maximisant la visibilité de la ligne électrique pendant la manœuvre. Les manœuvres générées prennent en compte les trajectoires de perche et de récupération ultérieure. Le cadre adopte des coûts et des contraintes définis par des représentations mathématiques efficaces des lignes électriques, permettant une exécution en ligne à bord dans du matériel contraint en ressources. La méthode est validée à bord d'un quadricoptère agile effectuant des inspections de lignes électriques et diverses manœuvres de perche avec des valeurs de tangage final allant jusqu'à 180 ^. Le code développé est disponible en ligne à : https://github.com/grvcPerception/paₚowerlineₚerching