目前市場(chǎng)上的多旋翼無(wú)人機(jī)主要應(yīng)用在監(jiān)測(cè)、植保等領(lǐng)域,隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,具有作業(yè)能力的飛行機(jī)器人逐漸成為研究熱點(diǎn)之一。本文設(shè)計(jì)了一種能夠在空中執(zhí)行抓取任務(wù)的作業(yè)型飛行機(jī)器人,使無(wú)人機(jī)的應(yīng)用范圍得到進(jìn)一步拓展,文中重點(diǎn)研究視覺(jué)引導(dǎo)下作業(yè)型飛行機(jī)器人在空中執(zhí)行抓取操作時(shí)的定位及控制問(wèn)題。首先,構(gòu)建基于視覺(jué)的作業(yè)型飛行機(jī)器人硬件系統(tǒng),并對(duì)相應(yīng)模塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行分析。系統(tǒng)由飛行機(jī)器人、作業(yè)裝置和視覺(jué)傳感器三個(gè)主要模塊組成,其中作業(yè)裝置為安裝于飛行機(jī)器人底部的三自由度機(jī)械臂,用于目標(biāo)抓取等作業(yè)操作;機(jī)載攝像頭用于飛行機(jī)器人自身輔助定位,采用Eye-in-Hand模式在機(jī)械臂末端加裝攝像頭從而實(shí)現(xiàn)抓取過(guò)程中目標(biāo)物的定位。利用Newton-Euler方程分別建立飛行機(jī)器人和機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)模型,并分析了機(jī)械臂的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。其次,設(shè)計(jì)帶有CPF(Complementary Filter)監(jiān)測(cè)的EKF(Extended Kalman Filter)框架下多傳感器融合的飛行機(jī)器人位姿估計(jì)算法。由于作業(yè)型飛行機(jī)器人容易受擾動(dòng)影響,從而導(dǎo)致EKF發(fā)散,因此利用CPF實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)EKF的姿態(tài)解算趨勢(shì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1監(jiān)測(cè)式無(wú)人機(jī)

圖1-1監(jiān)測(cè)式無(wú)人機(jī)圖1-2植保無(wú)人機(jī)據(jù)上述分析可知，市場(chǎng)上的多旋翼無(wú)人機(jī)主要應(yīng)用在監(jiān)測(cè)、植保等領(lǐng)域[1來(lái)研究有一定作業(yè)能力的飛行機(jī)器人成為無(wú)人機(jī)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。裝置(多自由度機(jī)械臂)安裝在飛行機(jī)器人上，使其能完成相應(yīng)的作業(yè)任取、物資搬運(yùn)等方面，該結(jié)構(gòu)使多旋翼無(wú)人機(jī)....

圖1-2植保無(wú)人機(jī)根據(jù)上述分析可知，市場(chǎng)上的多旋翼無(wú)人機(jī)主要應(yīng)用在監(jiān)測(cè)、植保等領(lǐng)域[15,16]

圖1-1監(jiān)測(cè)式無(wú)人機(jī)圖1-2植保無(wú)人機(jī)據(jù)上述分析可知，市場(chǎng)上的多旋翼無(wú)人機(jī)主要應(yīng)用在監(jiān)測(cè)、植保等領(lǐng)域[1來(lái)研究有一定作業(yè)能力的飛行機(jī)器人成為無(wú)人機(jī)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。裝置(多自由度機(jī)械臂)安裝在飛行機(jī)器人上，使其能完成相應(yīng)的作業(yè)任取、物資搬運(yùn)等方面，該結(jié)構(gòu)使多旋翼無(wú)人機(jī)....

圖1-3具有雙機(jī)械臂的作業(yè)型飛行機(jī)器人

2圖1-3具有雙機(jī)械臂的作業(yè)型飛行機(jī)器人

圖1-4作業(yè)型飛行機(jī)器人打開(kāi)抽屜的操作約翰霍普金斯大學(xué)MarinKobilarov主要研究了機(jī)械臂執(zhí)行抓取任務(wù)時(shí)的飛行機(jī)器

圖1-4作業(yè)型飛行機(jī)器人打開(kāi)抽屜的操作約翰霍普金斯大學(xué)MarinKobilarov主要研究了機(jī)械臂執(zhí)行抓取任務(wù)時(shí)的飛行機(jī)器人軌跡控制問(wèn)題，針對(duì)作業(yè)型飛行機(jī)器人的欠驅(qū)動(dòng)特性，采用反演控制法，建立了穩(wěn)定的控制律，最后通過(guò)實(shí)物進(jìn)行了控制算法的效果驗(yàn)證[27]。該六旋翼結(jié)構(gòu)的作....

本文編號(hào)：4015165