作业型飞行器平台的集成设计与自主抓取研究

发布时间：2021-03-01 07:58

　　近年来,多旋翼飞行器取得了爆炸式的发展,包括消费级无人机在个人航拍、娱乐等领域和工业级无人机在农业、林业、物流、气象等领域的众多应用,而后者在多个领域有很多任务需要不同于普通航拍飞行器的作业型飞行器通过携带作业机构对其所处环境施加主动影响来完成一些特定任务。国内外的多所研究机构都逐渐对作业型飞行器展开研究,包括携带手爪、手臂甚至多臂的不同种类飞行机器人。为了制造一款有一定作业范围的、稳定且灵活的作业型飞行平台,我们从平台选型和机械设计开始,通过迭代尝试总结出理想平台的基本要求,并最终设计搭建而成一套携带二自由度串联型机械臂的作业型飞行器平台。在迭代设计过程中,为IARC比赛中第七代任务的完成设计搭建了一套携带并联型机械臂的比赛机平台,并最终通过分段式轨迹规划实现了地面机器人的顶部触碰任务。针对作业型飞行器的运动控制问题,首先通过对四旋翼平台进行动力学建模完成从底层到顶层的姿态及位置控制方案,通过飞行器的姿态控制与位置控制来消除加装机械臂后造成的重心干扰及运动干扰,并设计了基于定点控制的运动规划控制器。同时,通过对机械臂的运动学建模与正逆运动学求解,结合工程实践得出一套包括硬件接口层、通... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?Ｐａｒｒｏｔ公司的ＡＲ．ＤＲＯＮＥ无人机?

授［３］和美国宾夕法尼亚大学的Ｋｕｍａｒ教授Ｗ在无人机控制领域提出了大量的新方法与实际??应用，使得多旋翼飞行器逐渐成为一个科学研究的热点。??图１－１?Ｐａｒｒｏｔ公司的ＡＲ．ＤＲＯＮＥ无人机?图１－２?Ａｎｄｒｅａ教授关于无人机的ＴＥＤ演讲??１??

开发出适合该领域的智能无人机。目前，消费级无人机在个人航拍、娱乐等领域有较??多应用；工业无人机在农业、林业、物流、气象等领域有众多应用，成像设备的结合拓宽??了无人机的应用场景，如图１－３所示。??Ｐ?挪：＿贓泣画??ｊ?＿接应用——＞?窃流：??ｕ?：?ＥｓｍｅｓｉＨａ??一农林：??Ｂ?一航拍：■！■ｙｇｇｆｊｇｆ?．．ｊ??■ｌｉＴＢｉｄ?：■?ｔｅｎ－獅：：漏■：：现；：；??十安防：■５；１灞匯１離漏??＋?成像设?＿??备獅?一??一肋：ｉｎ腦■??Ｉ?Ｉ?＞其他：峻酬１??■ＨＨ■一關??图１＿３无人机应用领域分类??在消费级无人机领域，大疆创新乍为领头羊占据着全球消费级无人机市场七成以上??的份额，从最初的精灵Ｐｈａｎｔｏｍ系列到后来的晓Ｓｐａｒｋ系列和御Ｍａｖｉｃ系列，都凭借其在控??２??

【参考文献】：
期刊论文
[1]微小型四旋翼无人机研究进展及关键技术浅析[J]. 岳基隆,张庆杰,朱华勇.  电光与控制. 2010(10)
[2]微小型四旋翼飞行器的研究现状与关键技术[J]. 聂博文,马宏绪,王剑,王建文.  电光与控制. 2007(06)



本文编号：3057179