由于四旋翼無人機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便、機(jī)動性能良好、能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)懸停、擁有垂直起降等能力。在其搭載高清攝像機(jī)等云臺之后,已在影視航拍、農(nóng)業(yè)植保、環(huán)境監(jiān)測、軍事偵查、電力檢測、緊急救援等方面發(fā)揮越來越重要的作用。由于四旋翼無人機(jī)本身是典型的欠驅(qū)動系統(tǒng),需要依靠四個螺旋槳提供的動力而實(shí)現(xiàn)位置和姿態(tài)的控制共六個輸出,且具有強(qiáng)耦合、非線性的特點(diǎn)。為了增加應(yīng)用范圍,實(shí)時增加云臺是很好的選擇,但是這樣將改變原有四旋翼無人機(jī)的控制機(jī)理。針對以上挑戰(zhàn),本論文完成帶機(jī)械臂的空中機(jī)器人的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)自主控制飛行和實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物體的抓取與投放的任務(wù),為帶機(jī)械臂的空中機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用做前期的理論研究。主要構(gòu)建完備的軌跡跟蹤實(shí)驗(yàn)測試平臺、實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂云臺無線自主控制、實(shí)現(xiàn)帶機(jī)械臂的空中機(jī)器人自主飛行控制、實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物體的自主抓取與投放的實(shí)驗(yàn)。完成如下工作:1、完成四旋翼無人機(jī)飛行原理分析,建立嚴(yán)格的四旋翼數(shù)學(xué)模型,構(gòu)建完備的四旋翼無人機(jī)動力學(xué)微分方程,通過實(shí)測以及Solidworks軟件仿真方法辨識微分方程中主要參數(shù)。提出懸停狀態(tài)下無擾動控制器的設(shè)計(jì),采用各個通道獨(dú)立解耦的方式,分別對姿態(tài)、位置進(jìn)行控制,...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-18應(yīng)力應(yīng)變分布

帶機(jī)械臂的空中機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制方法研究表3-3碳纖維材料基本參數(shù)目拉伸強(qiáng)度拉伸模量密度一般特點(diǎn)備纖維2-7GPa200-700GPa1.5-2.0g/cm3比重比鋁制輕，強(qiáng)度高于鐵20倍外在ANSYS18.0/Workbench添加模型的材料時，選擇結(jié)....

圖4-1機(jī)械臂結(jié)構(gòu)實(shí)物§4.2.2機(jī)械臂動力裝置

帶機(jī)械臂的空中機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制方法研究Ё，總寬度60mm，總質(zhì)量500g。執(zhí)行末端由半齒輪機(jī)構(gòu)與夾爪部分組成，夾爪由六個半弧形的單邊帶鋸齒與另一邊平整的鋁合金片組成，單片厚度2mm。六片成品分成兩份，每份三片將其豎直具有間隔6mm的疊加起來，通過M3的PC....

圖5-6翻滾角

帶機(jī)械臂的空中機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制方法研究大；俯仰角經(jīng)過3.5s達(dá)到穩(wěn)定；偏航角經(jīng)過4s達(dá)到穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)二：輸入信號為正弦控制信號，應(yīng)用自適應(yīng)控制器修改調(diào)整PID參數(shù)，得到仿真結(jié)果如圖5-6至圖5-8所示。其中辨識參數(shù)如表5-1所示：表5-1辨識控制器參數(shù)項(xiàng)....

圖5-10角度測量儀界面

帶機(jī)械臂的空中機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制方法研究§5.2.2抗擾動姿態(tài)角跟蹤辨識Matlab/Simulink模塊建立完備的仿真框架，觀察說設(shè)計(jì)控制器軌跡跟蹤效果。輸入信號如表3-1所示，為階躍信號。分為兩步：一方面仿真輸入給定理論翻滾角與俯仰角；另一方面在四旋翼無人機(jī)上安裝角度測....

本文編號：3936100