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公开(公告)号：CN120029332A
公开(公告)日：2025-05-23
申请号：CN202510043558.6
申请日：2025-01-10
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种仿鸟扑翼飞行器的高机动控制方法，在扑翼飞行器领域，所述方法包括：通过调控所述仿鸟扑翼飞行器的翅翼上扬角的角度调整驱动完成正常飞行切换滑翔模式或正常飞行切换俯冲模式；通过瞬间增大所述仿鸟扑翼飞行器双侧翅翼的扑动频率，和，调整所述仿鸟扑翼飞行器的重心位置完成正常飞行切换后空翻模式，本发明分别独立控制改变舵机扑动频率、机翼上扬和下翻角度等飞行参数来实现滑翔、俯冲和后空翻等高机动动作的控制方法，并结合动捕实验进行分析，提高本方法的有效性和精确性。
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公开(公告)号：CN118838391A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410839112.X
申请日：2024-06-26
Applicant: 北京科技大学
IPC: G05D1/49 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明提供一种扑翼飞行器的矢量场控制方法及系统，涉及仿生扑翼飞行器技术领域。所述方法包括：采集扑翼飞行器的位置和姿态信息；基于所述位置和姿态信息，将三维空间的轨迹跟踪控制分解为两个部分：z轴高度轨迹跟踪控制和xy二维平面轨迹跟踪控制。对于高度轨迹跟踪，将采集的高度与期望高度的差值输入PID控制器，得到电机PWM值；对于二维平面轨迹跟踪，将目标路径拆分为多个直线段和圆弧的组合轨迹，不同轨迹分别进行矢量场计算，将采集的航向角与期望航向角的差值输入PID控制器，得到舵机PWM值。本发明还提供了一种轨迹切换方法，使得各段轨迹能够在全域范围内以较高的精度进行切换，从而实现精度较高的轨迹跟踪效果。
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公开(公告)号：CN116862944B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202310768372.8
申请日：2023-06-27
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种面向扑翼飞行机器人的实时电子稳像方法及系统，所述方法包括：获取扑翼飞行机器人进行飞行航拍时，实时采集的视频流；对视频流中的每帧图像分别进行网格划分，并对每帧图像中的像素点分别进行等间隔采样，得到特征点；基于预设的光流估计网络确定每一帧图像中的每一特征点的光流信息；通过对每一网格顶点附近的特征点的光流信息进行滤波，得到各网格顶点的光流信息，进而得到原始运动路径；结合扑翼运动周期，对原始运动路径进行平滑滤波，生成一条平滑路径；进而根据生成的平滑路径对图像序列进行反向位置补偿，生成稳定后的视频流。本发明方案计算量小，拥有实时处理能力，可较好地满足扑翼飞行机器人的实时航拍画面稳定需求。
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公开(公告)号：CN116449858A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310410502.0
申请日：2023-04-17
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种仿生蝴蝶扑翼飞行器的UWB(Ultra Wide Band，超宽带)飞控板，适用于安装在仿生蝴蝶扑翼飞行器上，其包括飞控电路板本体，所述飞控电路板本体上设置有ARM芯片、晶振、稳压芯片、六轴运动传感器、超宽带无线接收发芯片、晶振振荡器、指示灯及外接功能接口模块。本发明所提出的仿生蝴蝶扑翼飞行器的UWB飞控板具有集成度高、体积小、功耗低、重量轻、易于安装等特点，完全能够实现仿生蝴蝶扑翼飞行器在室内的编队控制功能。
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公开(公告)号：CN110861773A
公开(公告)日：2020-03-06
申请号：CN201911107672.1
申请日：2019-11-13
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种基于弧面翼设计的空投扑翼飞行机器人，其包括机身、弧面机翼、尾翼、控制机构、空投机构以及电池；弧面机翼对称连接在机身的两侧，在驱动舵机的驱动下扑动，为空投扑翼飞行机器人提供飞行所需的升力和推力；尾翼连接在机身的后端；控制机构包括控制板、惯性测量单元以及全球定位系统；惯性测量单元和全球定位系统用于对空投扑翼飞行机器人的飞行姿态及位置进行测量；控制板用于接收上位机平台的控制指令，并通过融合惯性测量单元及全球定位系统的测量数据，控制空投扑翼飞行机器人飞行，并控制空投机构进行空投。本发明的基于弧面翼设计的空投扑翼飞行机器人实现了面向扑翼飞行机器人的空投任务，扩充了扑翼飞行机器人的应用领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118963404A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411024122.4
申请日：2024-07-29
Applicant: 北京科技大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明提供了一种基于系统辨识的仿生扑翼飞行机器人编队方法及装置，属于扑翼无人机技术领域，该发明通过系统辨识方法实现了对扑翼飞行机器人速度与航向的精准控制，提高了单个扑翼飞行机器人在编队过程中的可控性，同时建立机间通信，通过计算得出最适合的领航飞行机器人位置，提高编队效率，缩短编队时间，使编队更加灵活。
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公开(公告)号：CN117784693A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311856309.6
申请日：2023-12-29
Applicant: 北京科技大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 在扑翼飞行机器人领域，本发明提供一种面向扑翼飞行机器人的云台控制系统及控制方法，包括：两轴云台，IMU惯导单元，磁编码器模块，云台控制模块和俯仰缓冲稳像模块,两轴云台包括俯仰电机和偏航电机；IMU惯导单元安装在扑翼飞行机器人机身上，IMU惯导单元检测俯仰自由度倾角；磁编码器模块将俯仰电机的转子转动角度和偏航电机的转子转动角度反馈至云台控制模块；云台控制模块根据转子转动角度进行计算，得到下一时刻两轴云台的控制信号，云台控制模块将下一时刻两轴云台的控制信号发送至两轴云台；俯仰缓冲稳像模块根据俯仰自由度倾角调整两轴云台位置，本发明解决了实际应用中缺乏面向扑翼飞行机器人的小型云台精准控制系统。
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公开(公告)号：CN116461714B
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202310559670.6
申请日：2023-05-17
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种基于动捕系统的仿蝴蝶扑翼飞行器飞行参数确定方法，属于扑翼飞行实验技术领域。所述方法包括：根据动捕系统场地大小确定摄像机排布，结合空间特征建立地面坐标系；根据飞行参数计算要求，并平衡标记点重量和系统捕捉率，确定标记点排布和类型；将机体看作质点，根据地面坐标系主轴方向定义机体坐标系，利用机身标记点坐标对机体坐标系主轴进行解算，确定质心坐标；利用机体坐标系主轴确定飞行姿态角，利用标记点空间坐标确定前后翅膀扑动角度，利用质心坐标确定瞬时升推力、升推力系数和攻角。采用本发明，能够提供真实的飞行参数以及气动力数据结果，助力仿生扑翼飞行器飞行机理的研究，并为扑翼飞行器的性能优化提供帮助。
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公开(公告)号：CN116494435A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310569781.5
申请日：2023-05-19
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种仿蝴蝶弧面柔性翅脉翅翼的制备方法包括：S1、制备PDMS内层模具；S2、制备PDMS顶层模具；S3、PDMS顶层模具和PDMS内层模具组装；S4、浇筑聚氨酯树脂；S5、将PDMS顶层模具和PDMS内层模具去除；聚氨酯树脂在PDMS内层模具的管道固化的部分，以及第一聚对二氯甲苯薄膜表面，覆盖第二聚对二氯甲苯薄膜，并加热至第一聚对二氯甲苯薄膜和第二聚对二氯甲苯薄膜粘合；将固体蜡底模去除，聚氨酯树脂在PDMS内层模具的管道固化的部分形成翅脉，第一聚对二氯甲苯薄膜和第二聚对二氯甲苯薄膜粘合形成翅翼，得到仿蝴蝶弧面柔性翅脉翅翼。本发明选用聚氨酯树脂作为支撑翅脉，在翅翼扑动时能够更好的模拟真实生物蝴蝶飞行时的翅翼柔性形变。
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公开(公告)号：CN116461714A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310559670.6
申请日：2023-05-17
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种基于动捕系统的仿蝴蝶扑翼飞行器飞行参数确定方法，属于扑翼飞行实验技术领域。所述方法包括：根据动捕系统场地大小确定摄像机排布，结合空间特征建立地面坐标系；根据飞行参数计算要求，并平衡标记点重量和系统捕捉率，确定标记点排布和类型；将机体看作质点，根据地面坐标系主轴方向定义机体坐标系，利用机身标记点坐标对机体坐标系主轴进行解算，确定质心坐标；利用机体坐标系主轴确定飞行姿态角，利用标记点空间坐标确定前后翅膀扑动角度，利用质心坐标确定瞬时升推力、升推力系数和攻角。采用本发明，能够提供真实的飞行参数以及气动力数据结果，助力仿生扑翼飞行器飞行机理的研究，并为扑翼飞行器的性能优化提供帮助。
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