解锁停转旋翼飞行:SPERO新型无人机平台的开发与验证
机器人学
2025-09-10 v1
摘要
停转旋翼飞行器长期以来被视为在两种飞行模式中各花费等量时间的任务的理想垂直起降(VTOL)飞行器,例如农业监测、搜索救援和最后一公里配送。其特点是中心升力面在VTOL模式下旋转以产生垂直推力,并在前飞模式下锁定以产生被动升力,从而在两种模式下均具有高效率。然而,由于飞行模式之间的气动和稳定性冲突,实际实现一直不可行。在本工作中,我们提出了SPERO(Stopped-Penta Rotor),一种停转旋翼无人飞行器,其特征是具有翻转与锁定机翼、主动压力中心机制、推力矢量平衡配重、五旋翼架构以及协调几何与控制器重构的十一态飞行控制器。此外,SPERO建立了停转旋翼无人机的通用设计与控制框架。这些创新共同克服了停转旋翼飞行中长期存在的挑战,实现了VTOL与前飞之间首次稳定的双向转换。
引用
@article{arxiv.2509.07812,
title = {Unlocking Stopped-Rotor Flight: Development and Validation of SPERO, a Novel UAV Platform},
author = {Kristan Hilby and Ian Hunter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.07812},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 11 figures, 5 tables