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独立驱动的仿鸟扑翼飞行机器人的系统设计与实验
独立驱动的仿鸟扑翼飞行机器人的系统设计与实验
作者:
贺威
刘上平
黄海丰
付强
孙长银
基本信息来源于合作网站,原文需代理用户跳转至来源网站获取
仿生扑翼飞行机器人
独立驱动
自主巡航
系统设计
仿生学
摘要:
扑翼飞行机器人模仿自然界中的飞行生物,通过扑动翅膀拍打空气驱动飞行.它们机动性好、飞行效率高、噪音小,在某些应用场景比传统的固定翼飞机和旋翼飞机更有优势.目前扑翼飞行机器人的研究大多集中在机理研究和理论的建模与控制,鲜有实现室外的自主飞行,难以应对复杂的实际应用需求.在本文中,设计了一种独立驱动的仿鸟扑翼飞行机器人USTBird,通过两个舵机独立驱动左右翅膀可实现无可控尾翼的机动飞行.通过搭载自主设计的微型飞控板、GPS以及惯性导航模块,采用PD控制实现了扑翼飞行机器人的室外自主巡航飞行.设计了针对扑翼机器人的轻型两自由云台,很大程度上消除了机翼扑动飞行引起的图像抖动问题.针对机身振动和GPS测量误差带来的位置误差,采用无迹卡尔曼滤波算法对GPS采集的位置信息进行估计,提升了位置估计精度.设计了面向扑翼飞行机器人的地面站系统.考虑到扑翼飞行机器人存在的转向滞后问题,对偏航角设计双闭环分段PD控制器,最终实现了在外圆半径40 m和内圆半径10 m的圆环内的自主巡航任务.
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文献信息
篇名
独立驱动的仿鸟扑翼飞行机器人的系统设计与实验
来源期刊
控制理论与应用
学科
关键词
仿生扑翼飞行机器人
独立驱动
自主巡航
系统设计
仿生学
年,卷(期)
2022,(1)
所属期刊栏目
论文与报告|Papers and Reports
研究方向
页码范围
12-22
页数
11页
分类号
字数
语种
中文
DOI
10.7641/CTA.2021.00394
五维指标
传播情况
被引次数趋势
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引文网络
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2022(0)
参考文献(0)
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研究主题发展历程
节点文献
仿生扑翼飞行机器人
独立驱动
自主巡航
系统设计
仿生学
研究起点
研究来源
研究分支
研究去脉
引文网络交叉学科
相关学者/机构
期刊影响力
控制理论与应用
主办单位:
华南理工大学
中国科学院数学与系统科学研究院
出版周期:
月刊
ISSN:
1000-8152
CN:
44-1240/TP
开本:
大16开
出版地:
广州市五山华南理工大学内
邮发代号:
46-11
创刊时间:
1984
语种:
chi
出版文献量(篇)
4979
总下载数(次)
16
总被引数(次)
72515
相关基金
北京市自然科学基金
英文译名:
Natural Science Foundation of Beijing Province
官方网址:
http://210.76.125.39/zrjjh/zrjj/
项目类型:
重大项目
学科类型:
国家自然科学基金
英文译名:
the National Natural Science Foundation of China
官方网址:
http://www.nsfc.gov.cn/
项目类型:
青年科学基金项目(面上项目)
学科类型:
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