抗碰撞张拉整体飞行器

空地两栖与碰撞韧性

通过解析动力学模型与二阶滑模控制，实现张拉整体飞行器高效的地面/空中机动，无需依赖经验调参。

杨庆凯 · Siyuan, Hao · Qi, Liu · Songyuan, Liu · Hao, Fang

IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 2025

技术优势

模型解析可用

采用欧拉-拉格朗日方法推导出完整动力学模型，并纳入地面接触与摩擦，可直接用于控制器设计。

控制有理论保证

针对欠驱动系统设计了二阶滑模控制器，提供理论收敛性证明，避免经验调参。

仿真实验双重验证

在张拉整体飞行器原型上通过仿真和实验验证了模型精度和控制方案有效性。

应用场景

• 抗碰撞无人机：用于在碰撞多发环境中执行巡检或侦察，结构可吸收冲击。
• 空中机器人控制：提供模型基控制器，实现稳定悬停与轨迹跟踪。
• 复杂地形移动机器人：支持地面滚动与空中飞行切换，适应崎岖地形。
• 软体飞行机器人：利用张拉整体结构柔顺性实现安全物理交互。