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用于动态抓取的鹰爪仿生变形四旋翼机 | 2024 上海交通大学
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https://ieeexplore.ieee.org/document/10495172 摘要:本文介绍了一种新颖的仿生变形四旋翼机设计,灵感来自鹰爪捕猎时的形态。四旋翼机的臂能够垂直折叠,实现动态抓取,模仿鹰爪从张开到闭合的过渡状态。该过渡通过中央伺服电机的旋转及其带动的20个连杆运动来实现。得益于框架的闭环多连杆结构,当臂折叠时,四旋翼机的螺旋桨保持在固定的方向,使系统在任何臂旋转角度下都能保持稳定。分析整个框架的几何特性,以确定连杆的关系和约束,这对于实验性飞行器的制造非常重要。为了应对抓取过程中可能的物理特性变化和外部干扰,采用了自适应滑模控制器。为了在抓取任务中处理未知尺寸的物体,提出了一种自适应形态的容许滤波器。在飞行中,我们提出的变形四旋翼机能够在其范围内快速或连续平滑地过渡到任何配置。实验结果显示,四旋翼机能够以0.4米每秒的速度动态抓取各种未知物体,无需额外工具,并且在穿越狭窄空间和停留方面表现出多功能性。 论文:M. Xu, Q. De, D. Yu, A. Hu, Z. Liu and H. Wang, "Biomimetic Morphing Quadrotor Inspired by Eagle Claw for Dynamic Grasping," in IEEE Transactions on Robotics, vol. 40, pp. 2513-2528, 2024, doi: 10.1109/TRO.2024.3386616.
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