發(fā)布時間：2024-12-09 22:28

　　目前市場上的多旋翼無人機主要應(yīng)用在監(jiān)測、植保等領(lǐng)域,隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展,具有作業(yè)能力的飛行機器人逐漸成為研究熱點之一。本文設(shè)計了一種能夠在空中執(zhí)行抓取任務(wù)的作業(yè)型飛行機器人,使無人機的應(yīng)用范圍得到進(jìn)一步拓展,文中重點研究視覺引導(dǎo)下作業(yè)型飛行機器人在空中執(zhí)行抓取操作時的定位及控制問題。首先,構(gòu)建基于視覺的作業(yè)型飛行機器人硬件系統(tǒng),并對相應(yīng)模塊的運動學(xué)與動力學(xué)模型進(jìn)行分析。系統(tǒng)由飛行機器人、作業(yè)裝置和視覺傳感器三個主要模塊組成,其中作業(yè)裝置為安裝于飛行機器人底部的三自由度機械臂,用于目標(biāo)抓取等作業(yè)操作;機載攝像頭用于飛行機器人自身輔助定位,采用Eye-in-Hand模式在機械臂末端加裝攝像頭從而實現(xiàn)抓取過程中目標(biāo)物的定位。利用Newton-Euler方程分別建立飛行機器人和機械臂的動力學(xué)模型,并分析了機械臂的正逆運動學(xué)方程。其次,設(shè)計帶有CPF(Complementary Filter)監(jiān)測的EKF(Extended Kalman Filter)框架下多傳感器融合的飛行機器人位姿估計算法。由于作業(yè)型飛行機器人容易受擾動影響,從而導(dǎo)致EKF發(fā)散,因此利用CPF實時監(jiān)測EKF的姿態(tài)解算趨勢...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1監(jiān)測式無人機

圖1-1監(jiān)測式無人機圖1-2植保無人機據(jù)上述分析可知，市場上的多旋翼無人機主要應(yīng)用在監(jiān)測、植保等領(lǐng)域[1來研究有一定作業(yè)能力的飛行機器人成為無人機領(lǐng)域研究的熱點之一。裝置(多自由度機械臂)安裝在飛行機器人上，使其能完成相應(yīng)的作業(yè)任取、物資搬運等方面，該結(jié)構(gòu)使多旋翼無人機....

圖1-2植保無人機根據(jù)上述分析可知，市場上的多旋翼無人機主要應(yīng)用在監(jiān)測、植保等領(lǐng)域[15,16]

圖1-1監(jiān)測式無人機圖1-2植保無人機據(jù)上述分析可知，市場上的多旋翼無人機主要應(yīng)用在監(jiān)測、植保等領(lǐng)域[1來研究有一定作業(yè)能力的飛行機器人成為無人機領(lǐng)域研究的熱點之一。裝置(多自由度機械臂)安裝在飛行機器人上，使其能完成相應(yīng)的作業(yè)任取、物資搬運等方面，該結(jié)構(gòu)使多旋翼無人機....

圖1-3具有雙機械臂的作業(yè)型飛行機器人

2圖1-3具有雙機械臂的作業(yè)型飛行機器人

圖1-4作業(yè)型飛行機器人打開抽屜的操作約翰霍普金斯大學(xué)MarinKobilarov主要研究了機械臂執(zhí)行抓取任務(wù)時的飛行機器

圖1-4作業(yè)型飛行機器人打開抽屜的操作約翰霍普金斯大學(xué)MarinKobilarov主要研究了機械臂執(zhí)行抓取任務(wù)時的飛行機器人軌跡控制問題，針對作業(yè)型飛行機器人的欠驅(qū)動特性，采用反演控制法，建立了穩(wěn)定的控制律，最后通過實物進(jìn)行了控制算法的效果驗證[27]。該六旋翼結(jié)構(gòu)的作....

本文編號：4015165