申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2023-04-04

公开（公告）日：2023-07-25

公开（公告）号：CN116142514B

主分类号：B64U60/40

分类号：B64U60/40;B64U60/20;B64U60/50;B64U10/16;B64C25/24;B64C25/58

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.07.25#授权;2023.06.09#实质审查的生效;2023.05.23#公开

摘要：本发明公开了一种含可变化骨节的仿生着陆腿式无人机及其控制方法，涉及六旋翼无人机领域，能够在复杂地形下进行稳定的起降。所述无人机具有安装平台，在安装平台上连接有四个仿生着陆腿，所述仿生着陆腿包括腿安装件、电机、第一常规骨节、第二常规骨节、第三常规骨节、第一缓冲骨节、第二缓冲骨节、第四常规骨节以及足垫。本发明的设计特点在于集成了机身和起落架，由仿生着陆足进行复杂地形的起降，提高了无人机对复杂地形着陆的适应能力，拓宽无人机领域的应用前景。

主权项：1.一种含可变化骨节的仿生着陆腿式无人机的控制方法，其特征在于，所述无人机具有安装平台7，在安装平台7上连接有四个仿生着陆腿8，所述仿生着陆腿8包括腿安装件81、电机82、第一常规骨节83、第二常规骨节84、第三常规骨节85、第一缓冲骨节86、第二缓冲骨节87、第四常规骨节88以及足垫89；所述第一常规骨节83的中部通过腿安装件81固定连接在安装平台7上；所述第二常规骨节84的两端分别铰接第一常规骨节83和第三常规骨节85，所述第一缓冲骨节86的两端也分别铰接第一常规骨节83和第三常规骨节85，所述第四常规骨节88的一端铰接第三常规骨节85，另一端则与足垫89相连接，所述第二缓冲骨节87两端则分别铰接第三常规骨节85和第四常规骨节88；所述电机82设置在第一常规骨节83和第二常规骨节84的转动连接关节处，通过电机82带动第二常规骨节84往复摆动；在所述安装平台7上还固定设有控制盒5，所述控制盒5包括电机控制器和马达控制器，二者均采用PID控制算法；为了便于飞行器姿态调整，设计基于PID控制方法的姿态回路控制器，该控制器的输入为期望姿态角[φdθdψd]T与反馈姿态角[φθψ]T的差值；通过输出三个虚拟控制量Uφ、Uθ、Uψ实现对飞行器姿态的控制； 其中Uφ为横滚角控制量，Uθ为俯仰角控制量，Uψ为偏航角控制量；k1、k4、k7为比例环节系数，k2、k5、k8为积分环节系数，k3、k6、k9为微分环节系数；eφ、eθ、eψ为姿态角反馈误差，具体表示如下： 因此飞行器可根据控制器输出的虚拟控制量来计算期望力矩及升力，进而计算期望电机转速,变换关系如下： 其中w1～w6为旋翼支臂上六个马达的转速，为滚转力矩的期望力矩，为俯仰力矩的期望力矩，为偏航力矩的期望力矩，f为期望升力，l为旋翼轴距、b为桨叶升力系数、d为桨叶力矩系数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 一种含可变化骨节的仿生着陆腿式无人机及其控制方法

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