主动容错四旋翼飞行器的实验系统设计

四旋翼飞行器在过去十年中越来越受欢迎，帮助人类完成搜索救援、测绘和探索等复杂任务。尽管与其他类型的飞行器相比，它们具有机械简单性和多功能性，但仍然容易受到旋翼故障的影响。在本文中，我们提出了一种算法和机械方法来处理旋翼故障情况下的四旋翼容错问题。首先，我们提出了一种容错检测和控制方案，其中包括各种姿态误差度量。该方案通过放弃偏航控制过渡到容错控制模式。随后，为了确保与平台传感约束的兼容性，我们研究了通过模块化机械设计附件实现的机器人旋转阻力变化之间的关系，从而产生传感器限制内的偏航率。该分析提供了一个平台无关的框架，用于设计在旋翼故障情况下更可靠、更鲁棒的四旋翼飞行器。大量的实验结果验证了所提出的方法，为成功设计能够容错控制的低成本四旋翼飞行器提供了见解。整体设计在旋翼故障场景下提高了安全性，而无需额外的传感器或计算资源。