借助四足机器人的主动观测实现微型无人机无标记飞行

纳米无人机 (nano-UAV) 可以在大型机器人无法完成的有限空间中导航，但其有效负载能力严重限制了在全球导航卫星系统 (GNSS) 无法使用的环境中可用于自定位的传感器和计算。我们提出了一种基于视觉的系统，该系统可以从带有手臂安装相机的四足机器人定位纳米无人机。四足动物跟踪无人机，使用分段掩模和深度估计其在自己的坐标系中的位置，并通过实时无线电链路传输该位置。为了确保连续跟踪，我们开发了一种感知感知的非线性模型预测控制器（NMPC），可以动态调整四足动物的身体和手臂，以最大限度地提高无人机的可见度，将观测可靠性作为主要控制目标。仅依靠这种外部估计，纳米无人机就执行了从起飞到着陆的预定义轨迹，3D 定位误差中位数为 59 毫米。该系统通过在以下情况下平稳过渡到机载惯性飞行来展示对短时视觉遮挡的鲁棒性： 视线暂时消失。最终，该框架允许四足动物减轻纳米无人机的定位负担，从而能够检查两个机器人都无法单独导航的复杂空间。