一种基于视觉和力反馈的四旋翼飞行器进行空中抓取作业的控制方法.pdfVIP

一种基于视觉和力反馈的四旋翼飞行器进行空中抓取作业的控制方法.pdf

  1. 1、本文档共15页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN104965516A

(43)申请公布日2015.10.07

(21)申请号CN201510330767.5

(22)申请日2015.06.15

(71)申请人东南大学

地址210096江苏省南京市四牌楼2号

(72)发明人宋光明张勇张颖孙慧玉宋爱国

(74)专利代理机构江苏永衡昭辉律师事务所

代理人王斌

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种基于视觉和力反馈的四旋翼飞

行器进行空中抓取作业的控制方法

(57)摘要

本发明提出了一种基于视觉和力反

馈的四旋翼飞行器进行空中抓取作业的控

制方法,其中,四旋翼飞行器的下端连接

有用于抓取的三自由度机械臂,包括如下

步骤:获取四旋翼飞行器姿态传感器的三

轴加速度和三轴角加速度;进行融合得重

力加速度在载体坐标系下各轴的分量;将

分量转换为力反馈手控器执行末端在其坐

标系下应受反馈力;操作员根据反馈力的

大小和方向并结合视觉信息控制四旋翼飞

行器的运动以及机械手的抓取作业。操作

作业时,根据视觉和力反馈信息控制四旋

翼悬停于作业对象附近,然后微调机械臂

准确抓住物体。该方法将机械手抓取过程

中的受力作为四旋翼姿态的扰动力传递到

反馈力中,使四旋翼的运动控制和机械手

的抓取作业更加容易、更准确。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种基于视觉和力反馈的四旋翼飞行器进行空中抓取作业的控制方法,其中,四

旋翼飞行器的下端连接有用于抓取的三自由度机械臂,其特征在于,包括如下步骤:

步骤一、获取四旋翼飞行器姿态传感器的三轴加速度asubx/sub、

asuby/sub、asubz/sub和三轴角加速度ωsubx/sub、ωsuby/sub、

ωsubz/sub,对获取的姿态传感器数据进行融合得重力加速度在载体坐标系下

各轴的分量Asubx/sub、Asuby/sub、Asubz/sub;

步骤二、将步骤一融合得到的分量Asubx/sub、Asuby/sub、

Asubz/sub转换为力反馈手控器执行末端在其坐标系下应受反馈力

Fsubx/sub、Fsuby/sub、Fsubz/sub;

步骤三、操作员根据反馈力的大小和方向并结合视觉信息控制四旋翼飞行器的运动

以及机械手的抓取作业。

2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于:步骤一得到分量Asubx/sub、

Asuby/sub、Asubz/sub的方法为:周期性地采集四旋翼飞行器上的姿态

传感器的原始姿态数据αsubx/sub、αsuby/sub、αsubz/sub、

ωsubx/sub、ωsuby/sub、ωsubz/sub,使用数字低通滤波器消除高频

干扰,通过卡尔曼滤波算法对四旋翼飞行器姿态传感器数据进行融合得重力加速度

在载体坐标系下各轴的分量Asubx/sub、Asuby/sub、Asubz/sub。

3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于:所述步骤二中转换的方法为:

根据分量Asubx/sub、Asuby/sub、Asubz/sub,得到俯仰角φ和横滚

定义反馈力产生矩阵力源矩阵反馈力矩阵

其中a,b,c为反馈力系数;

计算反馈力F:F=TY。

4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于:所述步骤三中控制四旋翼飞行器

的方法为,通过改变操作末端坐标x,y,z的位置控制飞行器的飞行,具体是:

基于四旋翼的飞行控制原理得到四个旋翼产生的升力Fsub1/sub、

Fsub2/sub、Fsub3/sub、Fsub4/sub:

其中K为力反馈手控器控制灵敏度系数,G为是飞行器重量,l为四旋翼重心到螺

旋桨轴线的距离;

计算四旋翼各电机的电压量Vsub1/sub、Vsub2/sub、Vsub3/sub、

Vsub4/su

文档评论(0)

195****0103 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档