面向增强包裹投递的四旋翼无人机机械臂集成设计与控制
机器人学
2024-10-22 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出了将机械臂集成到四旋翼无人机中的全面设计流程，重点阐述了物理建模、系统集成和控制器开发。利用SolidWorks进行机械设计，并利用MATLAB Simscape进行仿真与控制，本研究解决了将机械臂与无人机集成时遇到的挑战，涵盖了机械和控制两个方面。开发并分析了两种类型的控制器：比例-积分-微分（PID）控制器和模型参考自适应控制器（MRAC）。这些控制器的设计与整定是本研究的核心，重点关注其在包裹投递任务中的应用。广泛的仿真展示了每种控制器的性能，其中PID控制器在各种载荷条件下表现出更优的轨迹跟踪能力和更低的均方根（RMS）误差。结果强调了PID控制在稳定飞行和精确机动方面的有效性，同时突出了MRAC对动态变化的适应性。
引用
@article{arxiv.2410.15321,
title = {Integrated Design and Control of a Robotic Arm on a Quadcopter for Enhanced Package Delivery},
author = {Animesh Singh and Jason Hillyer and Fariba Ariaei and Hossein Jula},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.15321},
year = {2024}
}