具有自復(fù)位能力的四旋翼飛行器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制方法研究

《具有自復(fù)位能力的四旋翼飛行器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、東齋乂賽碩±學(xué)位論文具有自復(fù)位能力的四旋翼飛巧器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制方法研究專業(yè)名稱：化器科學(xué)與技乂作者姓名：龍指導(dǎo)教師：宋光明ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆａＱｕａｄｒｏｔｏｒ－民ｅｃｏｖｅｒｗｉ化ＳｅｌｆａａｂｉｌｉｔｙＣｐｙＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＪｉｎＰｅｎｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＧｕａｎｍｉ

2、ｎＳｏｎｇｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ２０１５東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研巧工作及取得的研巧，成果，除了文中特別加標(biāo)注和致謝的地方外論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)。盡我所知表或撰寫過的研巧成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一同工作的同志對(duì)本研巧所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。與我并表示了謝意。：研巧生簽名：也日期東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所、國(guó)家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文

3、的復(fù)印件和電子文檔，可采用影印。、縮印或其他復(fù)制手段保存論文本人電子文檔的內(nèi)一容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相致，。除在保密期內(nèi)的保密論文外允許論文被查閱和借閱，可Ｗ公布ｉ（包括刊登）論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布（包括刊登）授權(quán)東南大學(xué)研巧生院辦理。＾＇研究生簽名；導(dǎo)師答名；０＾日期；也摘要摘要，諸如災(zāi)后捜救無人飛行器在多種領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用、星球探索、軍事偵察、環(huán)境探測(cè)一＾＾及影視制作等。四旋翼飛行器是無人飛行器中的個(gè)重要分支，其優(yōu)點(diǎn)主要包括體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、控制靈活及飛行性能穩(wěn)定等。簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、卓越

4、的飛行性能及獨(dú)特的飛行控制方式使得四旋翼飛行器能夠適應(yīng)更為復(fù)雜的環(huán)境，、應(yīng)用于更多領(lǐng)域。然而傳統(tǒng)四旋翼飛行器的研巧側(cè)重于避障的設(shè)計(jì)無法解決飛行器意外墜落導(dǎo)致飛行器傾覆而無法繼續(xù)飛巧的問題。針對(duì)四旋翼飛斤器平臺(tái)，本文提出一種新穎的保護(hù)和復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)的控制策略，將傳統(tǒng)的避撞型飛行器向新型的耐撞型飛行器轉(zhuǎn)變，解決了普通四旋翼飛行器在傾覆狀態(tài)下無法起飛的難題，大大地提商了四旋翼飛行器執(zhí)行任務(wù)的能力。一本文設(shè)計(jì)了種具有自復(fù)位能力的四旋翼飛行器，飛行器的主體機(jī)身大小為巧．５ＸＸｃｍ２９．５ｃｍ２６ｃｍ３４５。，重ｇ在機(jī)身

5、的上方由碳纖維桿形成弧形保護(hù)籠架，自復(fù)位一一。２８機(jī)構(gòu)對(duì)稱安裝于機(jī)身兩側(cè)自復(fù)位機(jī)構(gòu)主要包括對(duì)長(zhǎng)．８ｃｍ的導(dǎo)臂Ｗ及對(duì)直流減２８？、速電機(jī)。四旋翼飛行器＾＾入１１１１６３３３為主控芯片的控制板為飛行控制中屯，ＭＰＵ６０５０為姿態(tài)解算單元，ＣＣ２５３０模塊為無線通信單元，基于ＺｉＢｅｅ協(xié)議找實(shí)現(xiàn)飛行器與網(wǎng)關(guān)ｇ的無線通信與數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的遠(yuǎn)程控制。飛行器利用姿態(tài)解算單元能夠實(shí)時(shí)檢測(cè)飛行器姿態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到飛行器處于傾覆狀態(tài)，則啟動(dòng)自復(fù)位機(jī)構(gòu)，利用導(dǎo)臂實(shí)現(xiàn)飛行器的翻滾運(yùn)動(dòng)。，達(dá)到飛巧器從傾覆狀態(tài)到正立起飛狀態(tài)的自復(fù)位鐘對(duì)自復(fù)位失敗的

6、情況，本文設(shè)計(jì)了人工干預(yù)復(fù)位功能，通過上位機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)送命令形式控制自復(fù)位機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。最后對(duì)四旋翼飛行器的基本性能進(jìn)行了試驗(yàn)研巧。該飛行器能夠通過遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)、起飛、懸停降落基本飛行動(dòng)作，并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)采集。飛行器能夠根據(jù)姿態(tài)檢測(cè)結(jié)果判斷飛行器是否傾覆并能夠判斷傾覆面，根據(jù)不同的傾覆面啟動(dòng)相應(yīng)的自°復(fù)位方案。飛行器自復(fù)位機(jī)構(gòu)能夠完成在水平地面上Ｗ及傾斜角度在ｌ〇Ｗ內(nèi)的斜坡上的自復(fù)位運(yùn)動(dòng)。人工干預(yù)復(fù)位能夠完成飛行器落于拐角中的復(fù)位運(yùn)動(dòng)。四旋翼飛行器；自復(fù)位：姿態(tài)解析；受力分析；ＺｉｇＢｅｅ（東南大學(xué)碩古學(xué)位論文Ａｂ

7、ｓｔｒａｃｔＵＡＶｓＵｎｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｈｏｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｏｔｓｉｎａｖｉａｔｉｏｎｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｒｅａｒｅ（）ｐ泣ｖａｒｉｅｔｏｆａＫｃａｔｉｏｎｓｓｕｃｈ江３ｍｉｌｉｔａｒｃｏｎｎａｉｓ汾打ｃｃｉｎｎａｔｉｏｎａｌｄｅｆｅｎｓｅｓｅａｒｃｈａ打ｄＫｓｃｉｉｅｙｐｐ；ｙｒｅ，，ｍａｎｄｉｌａｎｅｔａｒｅｘｌｏｒａｔｉｏｎｌｏａｎｄｅｃｏｌｏｍｏｎｉｔｏｒｉｎｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｏｒ巧Ｉｔｅｌｅ＼ｄｓｏａＴｈｅｐｙ＾ｇｅｏ

8、ｇｙｇ，ｐｐｇｙｑｕａｄｒｏｔｏｒｉｓａｎ