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旋翼飞行机器人的结构设计与动力学建模研究
被引量：
4
1
作者
丁力
吴洪涛
+1 位作者
李兴成
巢渊
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2018年第9期4-7,共4页
为了实现旋翼飞行机器人与外部环境交互作业,设计了一种带有机械臂的新型飞行机器人系统,并应用空间算子代数理论对计及刚柔耦合多体系统的旋翼飞行机器人系统进行了递推动力学建模。首先,考虑到旋翼飞行机器人的运动状态、质量比与工...
为了实现旋翼飞行机器人与外部环境交互作业,设计了一种带有机械臂的新型飞行机器人系统,并应用空间算子代数理论对计及刚柔耦合多体系统的旋翼飞行机器人系统进行了递推动力学建模。首先,考虑到旋翼飞行机器人的运动状态、质量比与工作需求,设计了一款通过六旋翼飞行器加装2自由度机械臂的新型旋翼飞行机器人系统。其次,采用空间算子代数理论实现基于刚柔耦合的旋翼飞行机器人正向与反向递推动力学建模。最后,通过编制动力学仿真程序和飞行实验对文中所提算法的有效性进行了验证。结果表明:基于空间算子代数的刚柔耦合递推动力学建模方法计算效率高,仿真结果与实验数据基本吻合,具有一定的工程实用价值。
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关键词
旋翼飞行机器人
机械臂
结构设计
动力学建模
空间算子代数
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职称材料
任务空间内旋翼飞行机器人目标物作业控制
被引量：
2
2
作者
周川
丁力
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2019年第9期84-89,共6页
旋翼飞行机器人是在多旋翼飞行器上加装机械臂的新型空中机器人系统。针对其与外界环境的交互作业,提出了一种抗干扰任务空间目标物作业控制策略。首先,在广义坐标系下推导出旋翼飞行机器人的运动学模型与动力学模型,明确了系统的输入...
旋翼飞行机器人是在多旋翼飞行器上加装机械臂的新型空中机器人系统。针对其与外界环境的交互作业,提出了一种抗干扰任务空间目标物作业控制策略。首先,在广义坐标系下推导出旋翼飞行机器人的运动学模型与动力学模型,明确了系统的输入输出关系;其次,将整个系统分为位置、姿态和机械臂3个控制环,并采用线性自抗扰控制算法设计了抗干扰控制器,在控制算法中,将线性扩张观测器和PD控制律分别用来估计与补偿集总干扰;进而,分析了所设计控制算法的稳定性以及对控制器参数进行了整定;最后,搭建了实验系统对目标物抓取作业控制进行了实验验证。实验结果表明,所提控制算法抗干扰能力强、响应速度快,能够有效保持旋翼飞行机器人作业时的位姿稳定。
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关键词
旋翼飞行机器人
运动学模型
动力学模型
目标物作业控制
线性自抗扰控制算法
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职称材料
自主无人直升机桨叶挠变挥舞运动动力学建模
3
作者
方存光
李红
王伟
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第10期1139-1141,共3页
某30kg级自主无人直升机的跷跷板结构主旋翼是挠性的。针对该直升机,基于达朗伯原理建立绕自由空间点转动的桨叶挠变挥舞运动动力学模型,并借鉴悬臂梁受力挠变处理方法给出了桨叶挠变方程。数值仿真验证了桨叶挠变挥舞运动动力学模型的...
某30kg级自主无人直升机的跷跷板结构主旋翼是挠性的。针对该直升机,基于达朗伯原理建立绕自由空间点转动的桨叶挠变挥舞运动动力学模型,并借鉴悬臂梁受力挠变处理方法给出了桨叶挠变方程。数值仿真验证了桨叶挠变挥舞运动动力学模型的正确性。
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关键词
旋翼飞行机器人
挠变挥舞运动
动力学建模
达朗伯原理
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职称材料
悬停状态下旋翼飞行机器人自适应鲁棒控制
被引量：
4
4
作者
丁力
夏天
+3 位作者
康绍鹏
刘凯磊
王尧尧
刘小峰
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2021年第9期73-79,共7页
针对加装二自由度绳驱动机械臂的旋翼飞行机器人在悬停条件下的抗干扰控制,提出了一种自适应终端滑模控制策略。将系统分成四旋翼飞行器和机械臂两个子系统,分别采用拉格朗日法与牛顿⁃欧拉法获得各自的动力学模型。在Lyapunov稳定性框...
针对加装二自由度绳驱动机械臂的旋翼飞行机器人在悬停条件下的抗干扰控制,提出了一种自适应终端滑模控制策略。将系统分成四旋翼飞行器和机械臂两个子系统,分别采用拉格朗日法与牛顿⁃欧拉法获得各自的动力学模型。在Lyapunov稳定性框架下设计了旋翼飞行器人的抗干扰轨迹跟踪控制器,并引入自适应策略来估计扰动上界。通过3个仿真算例验证了所设计控制器的有效性,结果表明,与其他控制器相比,本控制器具有较高的跟踪精度、较强的鲁棒性以及较好的抗干扰能力;机械臂质量的变化主要影响x通道和y通道的控制性能;本控制器基本能满足旋翼飞行机器人悬停作业的工作需求,具有一定的工程参考意义。
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关键词
旋翼飞行机器人
悬停作业
自适应策略
终端滑模
绳驱动机械臂
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职称材料
题名
旋翼飞行机器人的结构设计与动力学建模研究
被引量：
4
1
作者
丁力
吴洪涛
李兴成
巢渊
机构
江苏理工学院机械工程学院
香港理工大学工业及系统工程学系
南京航空航天大学机电学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2018年第9期4-7,共4页
基金
江苏省自然科学基金青年项目(BK20170315)
常州市应用基础研究计划(CJ20179017)
+2 种基金
江苏省产学研前瞻项目(BY2016030-03
BY2016030-28)
江苏省高等学校大学生创新训练计划项目(201711463001Z)
文摘
为了实现旋翼飞行机器人与外部环境交互作业,设计了一种带有机械臂的新型飞行机器人系统,并应用空间算子代数理论对计及刚柔耦合多体系统的旋翼飞行机器人系统进行了递推动力学建模。首先,考虑到旋翼飞行机器人的运动状态、质量比与工作需求,设计了一款通过六旋翼飞行器加装2自由度机械臂的新型旋翼飞行机器人系统。其次,采用空间算子代数理论实现基于刚柔耦合的旋翼飞行机器人正向与反向递推动力学建模。最后,通过编制动力学仿真程序和飞行实验对文中所提算法的有效性进行了验证。结果表明:基于空间算子代数的刚柔耦合递推动力学建模方法计算效率高,仿真结果与实验数据基本吻合,具有一定的工程实用价值。
关键词
旋翼飞行机器人
机械臂
结构设计
动力学建模
空间算子代数
Keywords
rotary
-
wing
flight
robot
manipulator
structural
design
dynamical
modelling
spatial
operator
algebra
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
任务空间内旋翼飞行机器人目标物作业控制
被引量：
2
2
作者
周川
丁力
机构
江苏理工学院
江苏理工学院机械工程学院
香港理工大学工业及系统工程学系
出处
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2019年第9期84-89,共6页
基金
国家自然科学基金(51405209)
江苏省基础研究计划(自然科学基金)资助项目(BK20170315)
常州市应用基础研究计划(CJ201 79017)
文摘
旋翼飞行机器人是在多旋翼飞行器上加装机械臂的新型空中机器人系统。针对其与外界环境的交互作业,提出了一种抗干扰任务空间目标物作业控制策略。首先,在广义坐标系下推导出旋翼飞行机器人的运动学模型与动力学模型,明确了系统的输入输出关系;其次,将整个系统分为位置、姿态和机械臂3个控制环,并采用线性自抗扰控制算法设计了抗干扰控制器,在控制算法中,将线性扩张观测器和PD控制律分别用来估计与补偿集总干扰;进而,分析了所设计控制算法的稳定性以及对控制器参数进行了整定;最后,搭建了实验系统对目标物抓取作业控制进行了实验验证。实验结果表明,所提控制算法抗干扰能力强、响应速度快,能够有效保持旋翼飞行机器人作业时的位姿稳定。
关键词
旋翼飞行机器人
运动学模型
动力学模型
目标物作业控制
线性自抗扰控制算法
Keywords
rotary
-
wing
flight
robot
kinematical
model
dynamical
model
object
operational
control
linear
active
disturbance
rejection
control
algorithm
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
自主无人直升机桨叶挠变挥舞运动动力学建模
3
作者
方存光
李红
王伟
机构
沈阳理工大学
大连理工大学
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第10期1139-1141,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(60775056)
文摘
某30kg级自主无人直升机的跷跷板结构主旋翼是挠性的。针对该直升机,基于达朗伯原理建立绕自由空间点转动的桨叶挠变挥舞运动动力学模型,并借鉴悬臂梁受力挠变处理方法给出了桨叶挠变方程。数值仿真验证了桨叶挠变挥舞运动动力学模型的正确性。
关键词
旋翼飞行机器人
挠变挥舞运动
动力学建模
达朗伯原理
Keywords
rotary
--
wing
flight
robot
flexivity
flap
dynamics
modeling
d＇
Alembert
principle
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
悬停状态下旋翼飞行机器人自适应鲁棒控制
被引量：
4
4
作者
丁力
夏天
康绍鹏
刘凯磊
王尧尧
刘小峰
机构
江苏理工学院机械工程学院
南京航空航天大学机电学院
河海大学物联网学院
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2021年第9期73-79,共7页
基金
国家自然科学基金(52005231)
江苏省研究生实践创新计划(SJCX20_1044)
+2 种基金
江苏省高等学校大学生创新训练计划项目(202011463001Z)
江苏省自然科学基金项目(BK20170315)
常州市社会发展科技支撑项目(CE20215050)资助。
文摘
针对加装二自由度绳驱动机械臂的旋翼飞行机器人在悬停条件下的抗干扰控制,提出了一种自适应终端滑模控制策略。将系统分成四旋翼飞行器和机械臂两个子系统,分别采用拉格朗日法与牛顿⁃欧拉法获得各自的动力学模型。在Lyapunov稳定性框架下设计了旋翼飞行器人的抗干扰轨迹跟踪控制器,并引入自适应策略来估计扰动上界。通过3个仿真算例验证了所设计控制器的有效性,结果表明,与其他控制器相比,本控制器具有较高的跟踪精度、较强的鲁棒性以及较好的抗干扰能力;机械臂质量的变化主要影响x通道和y通道的控制性能;本控制器基本能满足旋翼飞行机器人悬停作业的工作需求,具有一定的工程参考意义。
关键词
旋翼飞行机器人
悬停作业
自适应策略
终端滑模
绳驱动机械臂
Keywords
rotary
⁃
wing
flight
robot
hovering
operation
adaptive
strategy
terminal
sliding
mode
cable⁃driven
manipulator
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
旋翼飞行机器人的结构设计与动力学建模研究
丁力
吴洪涛
李兴成
巢渊
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2018
4
下载PDF
职称材料
2
任务空间内旋翼飞行机器人目标物作业控制
周川
丁力
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
3
自主无人直升机桨叶挠变挥舞运动动力学建模
方存光
李红
王伟
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
0
下载PDF
职称材料
4
悬停状态下旋翼飞行机器人自适应鲁棒控制
丁力
夏天
康绍鹏
刘凯磊
王尧尧
刘小峰
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2021
4
下载PDF
职称材料
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