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多模态可变形陆空机器人的耦合建模与融合控制

机器人学 2022-12-05 v3

摘要

本文介绍了一种具备优异行驶与飞行能力、并提供两种模式间平滑切换机制的可变形陆空机器人。为机器人建立了精细的耦合动力学模型,涵盖旋翼、底盘、悬架及可变形结构。此外,设计了基于模型的控制器,用于斜坡与曲面等多种非结构化条件下的着陆与模式切换,并考虑运动与复杂近地情形以实现两种融合模态间的协作。该系统在ADAMS/Simulink中进行了仿真,并搭建了硬件在环测试系统以在不同坡度下测试。结果表明,所设计控制器使机器人能够实现快速平滑的陆空切换,在斜坡上着陆速度提升24.6%;相较于常规控制方法,该控制器还能分别有效降低32.7%的着陆偏移与34.3%的冲击力。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.04185,
  title  = {Coupled Modeling and Fusion Control for a Multi-modal Deformable Land-air Robot},
  author = {Xinyu Zhang and Yuanhao Huang and Kangyao Huang and Ziqi Zhao and Jingwei Li and Huaping Liu and Jun Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.04185},
  year   = {2022}
}