基于双稳态机构的软体混合飞行器
机器人学
2021-11-09 v1
摘要
无人飞行器已成功应用于多种任务，包括大面积勘测与采样任务。这些飞行器可有多种形式。四旋翼的敏捷性和悬停能力使其非常适合在潜在狭窄空间中导航，而固定翼飞机能够进行长距离高效飞行。混合飞行器（HAVs）试图通过展现多种模式来获得这两种优势；然而，变形 HAVs 通常需要额外执行器，这增加了质量，降低了敏捷性和效率。我们提出了一种具有折叠机翼的变形 HAV，其展现四旋翼和固定翼两种模式而无需任何额外驱动。这是通过利用飞机中心双稳态机构的运动，仅使用现有电机和系统惯性来驱动机翼折叠而实现的。我们使用拓扑优化方法对双稳态机构和折叠机翼进行优化。所得到的机构通过 3D 打印机 fabrication 并安装到现有四旋翼机架上。我们的原型成功地在两种模式间转换，且实验表明所制作原型的行为与仿真一致。
引用
@article{arxiv.2011.00426,
title = {Soft Hybrid Aerial Vehicle via Bistable Mechanism},
author = {Xuan Li and Jessica McWilliams and Minchen Li and Cynthia Sung and Chenfanfu Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00426},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 10 figures