winged 无人机变形拓扑与控制的协同设计优化
机器人学
2024-10-11 v3
摘要
带翼飞行器与无人机的设计和控制是一个迭代过程，旨在确定针对特定任务的成本与约束之间的折衷。当需要敏捷性时，变形（morphing）无人机是一种高效的解决方案。然而，变形无人机需要增加驱动关节，这加剧了拓扑与控制耦合，使设计过程更为复杂。我们提出一种协同设计优化方法，通过给出包含拓扑、驱动、变形策略及控制器参数的变形无人机概念设计来辅助工程师。该方法将多目标基于约束的优化应用于带翼多体无人机，并结合轨迹优化，以在能耗与任务完成时间等多种飞行任务需求下解决运动智能问题。我们表明，协同设计的变形无人机在能源效率与任务时间方面优于固定翼无人机，说明所提出的协同设计方法可成为飞机工程工具箱中有用的补充。
引用
@article{arxiv.2309.13948,
title = {Co-Design Optimisation of Morphing Topology and Control of Winged Drones},
author = {Fabio Bergonti and Gabriele Nava and Valentin Wüest and Antonello Paolino and Giuseppe L'Erario and Daniele Pucci and Dario Floreano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13948},
year = {2024}
}