基于 Glauert 模型设计优化单叶自动旋转舱以实现非常规下降技术
机器人学
2022-03-04 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
自然界中演化出许多非常规下降机制，以最大化种子传播从而扩大植物种群。诱导的自动旋转通过不对称的重量分布产生升力，延长下落时间，使种子有额外时间被风吹散。该仿生概念被用于制造新型现代舱体，适用于各类航空航天应用，这些应用需要在行星或星际任务中实现自由落体或受控速度下降，而不依赖推进下降和降落伞等传统技术。我们给出了单叶自动旋转翼的设计流程与工作原理说明。采用基于 Glauert 叶素动量理论（BEMT）模型的单元计算方法，通过 MATLAB 优化工具箱中的序列二次规划（SQP）求解器最大化功率系数来估算几何形状。通过 MATLAB Simulink 6-DOF 工具箱建立单翼设计的动力学模型，以进行机翼自由飞行仿真验证其全局稳定性。
引用
@article{arxiv.2107.00738,
title = {Design Optimization of Monoblade Autorotating Pods To Exhibit an Unconventional Descent Technique Using Glauert's Modelling},
author = {Kanishk and Shashwat Patnaik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.00738},
year = {2022}
}