Duawlfin：一种统一驱动的无人机实现轮式 locomotion 与飞行作业

本文提出了 Duawlfin，这是一种实现轮式 locomotion 与飞行作业的无人机，能够高效、双向地实现地面移动。与现有混合设计不同，Duawlfin无需额外的驱动器或螺旋桨驱动的地面推进，仅利用标准四旋翼电机，并引入具有单向轴承的差动驱动系统。这种创新简化了机械结构，显著降低了能源消耗，防止了螺旋桨靠近地面时产生的干扰（如尘土干扰传感器）。此外，单向轴承可最小化电机对螺旋桨的功率传递，从而使车辆在地面模式下安全地靠近人类。我们提供了详细的机械设计，提出了实现快速平滑模式转换的控制策略，并通过大量实验进行了概念验证。飞行模式测试确认了与传统四旋翼机相当的稳定空中性能，而地面模式实验则展示了高效的斜坡攀爬（最高可达30{\deg}）和接近1g横向加速度的敏捷转向 maneuver。无缝的空中与地面模式之间的转换进一步彰显了该方法在城市物流和室内导航等应用中的实用性和有效性。所有材料包括 3-D 模型文件、演示视频及其他资产均已开源于 https://sites.google.com/view/Duawlfin。