上海大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (4): 704-720.doi: 10.12066/j.issn.1007-2861.2564
许 勇, 郭书言, 魏馨梅
XU Yong, GUO Shuyan, WEI Xinmei
摘要: 目前, 带臂爪无人机对形状复杂物体的抓取、栖息能力仍然有限, 针对这一问题提出了一种可与无人机本体集成、在非结构化环境中具备可靠抓握和稳定栖息能力的仿猛禽无人机.在建立仿猛禽无人机的稳态栖息模型时, 求解得到了具有最小倾覆力矩的腿部最优尺寸; 建立了无人机的角动量和线动量模型, 求解获得了满足倾覆力矩和动量约束、由质心速度角-质心速度-腿角 3 维参数组合生成的栖息成功参数域; 设计了可将瞬时碰撞能量被动转化为强大抓握力、通过自锁来被动保持可靠抓握状态的欠驱动抓握腿爪; 完成了无人机样机栖息实验, 且实验和仿真的参数变化规律一致, 变化连续平稳. 上述成果证实了该稳态栖息模型、动量模型及无人机结构设计方案的合理性, 为后续实现仿猛禽栖息无人机的位姿实时控制, 以及无人机在遥感探测、搜救避险、环境监测等非结构化环境中的广泛应用提供了理论和方法指导.
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