具有自复位能力的四旋翼飞行器机构设计及控制方法研究

《具有自复位能力的四旋翼飞行器机构设计及控制方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、东斋乂赛硕±学位论文具有自复位能力的四旋翼飞巧器机构设计及控制方法研究专业名称：化器科学与技乂作者姓名：龍指导教师：宋光明ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆａＱｕａｄｒｏｔｏｒ－民ｅｃｏｖｅｒｗｉ化ＳｅｌｆａａｂｉｌｉｔｙＣｐｙＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＪｉｎＰｅｎｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＧｕａｎｍｉ

2、ｎＳｏｎｇｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧，成果，除了文中特别加标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发。尽我所知表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明。与我并表示了谢意。：研巧生签名：也日期东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文

3、的复印件和电子文档，可采用影印。、缩印或其他复制手段保存论文本人电子文档的内一容和纸质论文的内容相致，。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布ｉ（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研巧生院办理。＾＇研究生签名；导师答名；０＾日期；也摘要摘要，诸如灾后捜救无人飞行器在多种领域中有着广泛的应用、星球探索、军事侦察、环境探测一＾＾及影视制作等。四旋翼飞行器是无人飞行器中的个重要分支，其优点主要包括体积小、重量轻、结构简单、性能可靠、控制灵活及飞行性能稳定等。简单的结构、卓越

4、的飞行性能及独特的飞行控制方式使得四旋翼飞行器能够适应更为复杂的环境，、应用于更多领域。然而传统四旋翼飞行器的研巧侧重于避障的设计无法解决飞行器意外坠落导致飞行器倾覆而无法继续飞巧的问题。针对四旋翼飞斤器平台，本文提出一种新颖的保护和复位机构设计方法和相应的控制策略，将传统的避撞型飞行器向新型的耐撞型飞行器转变，解决了普通四旋翼飞行器在倾覆状态下无法起飞的难题，大大地提商了四旋翼飞行器执行任务的能力。一本文设计了种具有自复位能力的四旋翼飞行器，飞行器的主体机身大小为巧．５ＸＸｃｍ２９．５ｃｍ２６ｃｍ３４５。，重ｇ在机身

5、的上方由碳纤维杆形成弧形保护笼架，自复位一一。２８机构对称安装于机身两侧自复位机构主要包括对长．８ｃｍ的导臂Ｗ及对直流减２８？、速电机。四旋翼飞行器＾＾入１１１１６３３３为主控芯片的控制板为飞行控制中屯，ＭＰＵ６０５０为姿态解算单元，ＣＣ２５３０模块为无线通信单元，基于ＺｉＢｅｅ协议找实现飞行器与网关ｇ的无线通信与数据传输，从而实现对飞行器的远程控制。飞行器利用姿态解算单元能够实时检测飞行器姿态，当检测到飞行器处于倾覆状态，则启动自复位机构，利用导臂实现飞行器的翻滚运动。，达到飞巧器从倾覆状态到正立起飞状态的自复位钟对自复位失败的

6、情况，本文设计了人工干预复位功能，通过上位机远程发送命令形式控制自复位机构运动。最后对四旋翼飞行器的基本性能进行了试验研巧。该飞行器能够通过远程控制实现、起飞、悬停降落基本飞行动作，并且能够实现远程传感器数据采集。飞行器能够根据姿态检测结果判断飞行器是否倾覆并能够判断倾覆面，根据不同的倾覆面启动相应的自°复位方案。飞行器自复位机构能够完成在水平地面上Ｗ及倾斜角度在ｌ〇Ｗ内的斜坡上的自复位运动。人工干预复位能够完成飞行器落于拐角中的复位运动。四旋翼飞行器；自复位：姿态解析；受力分析；ＺｉｇＢｅｅ（东南大学硕古学位论文Ａｂ

7、ｓｔｒａｃｔＵＡＶｓＵｎｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｈｏｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｏｔｓｉｎａｖｉａｔｉｏｎｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｒｅａｒｅ（）ｐ泣ｖａｒｉｅｔｏｆａＫｃａｔｉｏｎｓｓｕｃｈ江３ｍｉｌｉｔａｒｃｏｎｎａｉｓ汾打ｃｃｉｎｎａｔｉｏｎａｌｄｅｆｅｎｓｅｓｅａｒｃｈａ打ｄＫｓｃｉｉｅｙｐｐ；ｙｒｅ，，ｍａｎｄｉｌａｎｅｔａｒｅｘｌｏｒａｔｉｏｎｌｏａｎｄｅｃｏｌｏｍｏｎｉｔｏｒｉｎｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｏｒ巧Ｉｔｅｌｅ＼ｄｓｏａＴｈｅｐｙ＾ｇｅｏ

8、ｇｙｇ，ｐｐｇｙｑｕａｄｒｏｔｏｒｉｓａｎ