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公开(公告)号:CN112659125A
公开(公告)日:2021-04-16
申请号:CN202011481876.4
申请日:2020-12-15
Applicant: 北京科技大学 , 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明属于柔性机械臂自适应控制领域,具体涉及了一种基于输入量化机制的柔性机械臂自适应边界振动控制方法,旨在解决的问题。本发明包括:通过运动学分析获取柔性机械臂系统的总动能、总势能和非保守力所做的虚功,并通过哈密顿构建动态模型;通过建滞回量化器进行输入信号的量化;定义滞回量化器的参数δ和vmin与电机控制器的参数和的关系,结合柔性机械臂系统的动态模型设计电机控制器和参数更新率,获得自适应电机控制器;通过自适应电机控制器获取电机控制信号并进行柔性机械臂系统的自适应边界振动控制。本发明同时考虑系统的控制性能和信号的传输约束,控制准确性和精度高,响应速度快,安全性、可靠性高。
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公开(公告)号:CN112659125B
公开(公告)日:2024-06-21
申请号:CN202011481876.4
申请日:2020-12-15
Applicant: 北京科技大学 , 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明属于柔性机械臂自适应控制领域,具体涉及了一种基于输入量化机制的柔性机械臂自适应边界振动控制方法,旨在解决的问题。本发明包括:通过运动学分析获取柔性机械臂系统的总动能、总势能和非保守力所做的虚功,并通过哈密顿构建动态模型;通过建滞回量化器进行输入信号的量化;定义滞回量化器的参数δ和vmin与电机控制器的参数#imgabs0#和#imgabs1#的关系,结合柔性机械臂系统的动态模型设计电机控制器和参数更新率,获得自适应电机控制器;通过自适应电机控制器获取电机控制信号并进行柔性机械臂系统的自适应边界振动控制。本发明同时考虑系统的控制性能和信号的传输约束,控制准确性和精度高,响应速度快,安全性、可靠性高。
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公开(公告)号:CN112230553B
公开(公告)日:2021-03-23
申请号:CN202011478721.5
申请日:2020-12-15
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于控制系统领域,具体涉及了一种基于IPMC驱动的轻质柔性系统分布控制方法、系统和装置,旨在解决传统的控制方法容易造成控制器溢出、控制精度低和响应慢的问题。本发明包括:获取控制任务和轻质柔性系统自由端的实时位移量,将实时位移量转换为电压信号,基于所述电压信号和控制任务通过轻质柔性系统分布参数模型获取驱动电信号,基于所述驱动电信号控制IPMC进行相应的动作,完成轻质柔性系统的控制并抑制振动。本发明通过建立具有高度非线性和耦合特性的轻质柔性系统的分布参数模型和设计李雅普诺夫函数有效抑制了轻质柔性系统的振动问题,使轻质柔性系统的控制更为精确、响应速度更快、安全性更高和通用性更强。
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公开(公告)号:CN112230553A
公开(公告)日:2021-01-15
申请号:CN202011478721.5
申请日:2020-12-15
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于控制系统领域,具体涉及了一种基于IPMC驱动的轻质柔性系统分布控制方法、系统和装置,旨在解决传统的控制方法容易造成控制器溢出、控制精度低和响应慢的问题。本发明包括:获取控制任务和轻质柔性系统自由端的实时位移量,将实时位移量转换为电压信号,基于所述电压信号和控制任务通过轻质柔性系统分布参数模型获取驱动电信号,基于所述驱动电信号控制IPMC进行相应的动作,完成轻质柔性系统的控制并抑制振动。本发明通过建立具有高度非线性和耦合特性的轻质柔性系统的分布参数模型和设计李雅普诺夫函数有效抑制了轻质柔性系统的振动问题,使轻质柔性系统的控制更为精确、响应速度更快、安全性更高和通用性更强。
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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:CN117141757A
公开(公告)日:2023-12-01
申请号:CN202310866290.7
申请日:2023-07-14
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种可携带负载的微型扑翼飞行器,包括一对扑翼、扑翼驱动模块、尾翼和尾翼驱动模块,扑翼驱动模块包括机架、电机齿轮;机架上安装双层齿轮、第一单层齿轮和第二单层齿轮,电机齿轮与双层齿轮的下层齿轮啮合,第一单层齿轮与双层齿轮的上层齿轮啮合,第二单层齿轮与第一单层齿轮啮合;机架上还安装第一驱动摇杆和第二驱动摇杆,第一驱动摇杆通过连杆铰接在第一单层齿轮上,第二驱动摇杆通过连杆铰接在第二单层齿轮上;尾翼驱动模块包括机身、尾翼连接杆、V型尾翼结构和尾翼舵机;尾翼包括单片尾翼和电磁舵尾翼,电磁舵尾翼安装在尾翼舵机上,尾翼舵机驱动电磁舵尾翼往复摆动。本发明可携带达自重三分之一的负载稳定飞行。
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公开(公告)号:CN116639275A
公开(公告)日:2023-08-25
申请号:CN202310563229.5
申请日:2023-05-18
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 在无人机领域中,本发明提供一种扑翼飞行器编队方法,包括下述步骤:在机架头部位置安装GPS装置,然后在尾部位置安装通信装置,然后根据当前重心,安装飞控装置,使重心位置合理。之后连接至地面基站,对每架飞行装置进行编号,使地面基站能够对飞行装置进行区分。之后启动全部飞行装置,使每架飞行装置都飞行在空中,之后在地面基站中设置长机飞行器,并不断接受长机飞行器所发送的GPS信息,在确定能够接受后,由地面基站的软件进行即时计算,并得出其余从机的期望位置,之后按照一定时间间隔发送给僚机,从机根据内置飞控程序来飞行至期望位置。
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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:CN115840459B
公开(公告)日:2023-05-16
申请号:CN202310005579.X
申请日:2023-01-04
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种面向扑翼飞行器的单目视觉避障系统,包括机载环境感知模块、地面信号处理模块和飞行器控制模块;机载环境感知模块实时拍摄被控扑翼飞行器飞行过程中前方的视频图像,并发送至地面信号处理模块;飞行器控制模块实时采集被控扑翼飞行器的飞行状态信息,并发送至地面信号处理模块;地面信号处理模块结合上述信息,估算出当前场景的深度信息,确定当前姿态下的障碍物检测区域,进行障碍物检测,生成避障控制指令,并发送给飞行器控制模块,控制飞行器执行相应的飞行动作。本发明解决了在扑翼飞行器上使用深度图像进行环境感知时对地面区域的障碍物误检问题。具有结构简单,控制效果好等优势,较好地解决了扑翼飞行器自主避障问题。
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