东北风蝠中聚酰亚胺柔性PCB机翼的集成

本硕士论文的主要目标是通过折纸技术推动东北风蝠（Northeastern Aerobat）膜翼结构的优化，并增强其在受限空间内安全悬停的能力。仿生无人机提供了独特的能力，为野生动物监测、精准农业、搜索与救援行动以及提升住宅安全性等创新应用铺平了道路。鸟类和昆虫演化出的降噪机制对于用于监视和野生动物观察等任务的无人机十分有利，可确保无干扰运行。配备旋翼或固定翼的传统飞行无人机在狭窄通道中导航时面临显著限制。虽然旋翼和固定翼系统传统上被用于监视与侦察，但微型飞行器（MAVs）上机载传感器套件的集成已引起关注，用于警惕地监测住宅环境中的危险场景。尽管四旋翼等系统在苛刻条件下展现出敏捷性和良好的容错性，但其刚性机体结构阻碍了碰撞容忍度，需要无碰撞的操作空间。近年来，将柔软可延展材料集成到此类系统设计中呈上升趋势；然而，对空气动力效率的追求限制了将过度柔性材料用于旋翼叶片或螺旋桨。本论文提出了一种设计，将聚酰亚胺柔性PCB集成到风蝠的机翼中，并采用结合反馈驱动稳定器的防护设计，从而能够在东北大学机器人启发研究与实验（RISE）笼内实现稳定悬停飞行。