能够独立控制自身位置和方向的空中机器人
本文来自原文翻译
无人机（UAV），俗称无人机，现在用于捕捉图像并在户外环境中执行各种任务。虽然现在有几种具有不同优点和特性的无人机设计，但大多数传统空中机器人都是欠驱动的，这意味着它们的独立执行器数量少于其自由度 (DoF)。
欠驱动系统通常更具成本效益，并且可以使用比过驱动系统更简单的控制策略进行控制（即，具有比自由度更多的独立执行器的机器人）。尽管如此，它们通常不太可靠，并且无法精确控制其位置和方向。
西班牙Tecnalia巴斯克研究与技术联盟（BRTA）的研究人员最近开发出一种新型过驱动空中机器人，可以独立控制其主体的位置和方向。该机器人在《机器人与自主系统》杂志上发表的一篇论文中介绍，它有四个四旋翼飞行器，协同承载其中心主体。
“我们最近发表的论文的灵感来自于需要将无人机的边界推向被动观察任务之外，以帮助自动化当前危险或昂贵的任务，例如在高空或偏远地区工作，”该论文的合著者 Imanol Iriarte 说。论文，告诉 TechXplore。 “我们寻求开发一种能够与其环境主动交互的系统，执行诸如负载运输、合作建筑、基于接触的检查或基础设施维护等任务。”
Iriarte 和他在 Tacnalia 的同事最近工作的主要目标是设计一种空中机器人，该机器人具有多个有助于产生推力的执行器，可以独立控制其中心体的位置和方向。他们开发的机器人由一个主体组成，主体通过被动万向节连接到四个四旋翼飞行器。
“四旋翼飞行器协同承载主体，可以独立控制主体的六个自由度，使机器人能够执行复杂的动作，并以更灵巧的方式与环境交互。”Iriarte 解释道。 “我们系统的主要优势是其高控制权、在倾斜表面上起飞和降落的能力以及推力矢量能力。”
除了空中机器人之外，研究人员还开发了一种临时控制算法，将主体所需的位置和方向转换为机器人 16 个螺旋桨的角速度命令。该算法还有效地抑制了外部干扰，从而进一步增强了机器人的控制能力。
“我们的空中机器人可以仅使用被动机制自主跟踪其主体的六个自由度，这对于传统的欠驱动多旋翼飞行器来说本质上是不可行的，”伊里亚特说。 “机器人的实际应用可能有很多，包括负载运输、协作建筑、基于接触的检查或基础设施的维护。”
到目前为止，伊里亚特和他的同事已经在模拟和真实户外环境中进行了一系列测试，对他们的机器人进行了评估。他们发现他们的机器人可以自主跟踪其中央机身的 6 个自由度，这是传统无人机无法实现的。
未来，研究人员的机器人可以进一步改进，并在更广泛的现实环境中进行测试。最终，它可以用来解决需要高精度控制和跟踪的各种复杂任务。
如果想详细了解，可以点开视频下方的链接。
谢谢观看本视频。要是喜欢，请订阅、点赞。谢谢
原文：https://techxplore.com/news/2024-08-aerial-robot-independently-position.html
