我國科研團(tuán)隊成功破解多旋翼無人機(jī)飛行失控難題
更新時間：2024-1-17 9:35:18 來源：焦作晚報
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據(jù)新華社北京1月16日電 設(shè)想一下,，一架四旋翼無人機(jī)飛行途中，部分螺旋槳無法旋轉(zhuǎn),，如何依然保持安全飛行,？北京航空航天大學(xué)科研團(tuán)隊歷經(jīng)多年研究，在多旋翼無人機(jī)容錯控制技術(shù)方面取得重要突破,，為上述難題找到答案,。相關(guān)成果近日在機(jī)器人領(lǐng)域重要國際學(xué)術(shù)期刊《IEEE機(jī)器人學(xué)匯刊》發(fā)表。
工業(yè)巡檢,、消防救援,、包裹遞送、拍照攝像……無人機(jī)已深入大眾生產(chǎn)生活。常見微小型無人機(jī)涉及多旋翼,、固定翼,、直升機(jī)等類型，其中多旋翼無人機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的飛行器之一,，其通過多個螺旋槳提供升力,，具有垂直起降和懸停能力。然而,，無人機(jī)快速普及之時,，常出現(xiàn)因極端天氣、碰撞障礙物等導(dǎo)致“罷工”墜地的情況,，造成人財物損失,。如何提升飛行安全性，成為行業(yè)緊迫課題,。
北航自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院可靠飛行控制團(tuán)隊,，以四旋翼無人機(jī)切入研究,，針對飛行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)突發(fā)故障后的受力特點,，成功設(shè)計出被動容災(zāi)控制算法。團(tuán)隊通過實驗驗證發(fā)現(xiàn),，四旋翼無人機(jī)的“控制大腦”搭載該算法后,，即便有三個螺旋槳失效，仍可保持安全飛行并實現(xiàn)可控返航,。該團(tuán)隊成員,、北航柯晨旭博士說，相關(guān)成果可拓展應(yīng)用于六旋翼,、八旋翼等多旋翼無人機(jī),。
“如果部分螺旋槳失靈，無人機(jī)整體平衡就會被打破,，機(jī)身會像陀螺一樣自轉(zhuǎn)起來,，螺旋槳出現(xiàn)‘公轉(zhuǎn)’。借助這種現(xiàn)象,，我們研發(fā)的算法能讓正常運(yùn)轉(zhuǎn)的螺旋槳‘分身’,，提供全部的升力——這好比打乒乓球，如果一個人運(yùn)動速度足夠快,，可實現(xiàn)自己發(fā)球,、自己跑到對面接球，如此往復(fù),，完成一個人的球賽,。”北航教授、該團(tuán)隊成員全權(quán)說,。
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據(jù)新華社北京1月16日電 設(shè)想一下,，一架四旋翼無人機(jī)飛行途中，部分螺旋槳無法旋轉(zhuǎn),，如何依然保持安全飛行,？北京航空航天大學(xué)科研團(tuán)隊歷經(jīng)多年研究，在多旋翼無人機(jī)容錯控制技術(shù)方面取得重要突破,，為上述難題找到答案,。相關(guān)成果近日在機(jī)器人領(lǐng)域重要國際學(xué)術(shù)期刊《IEEE機(jī)器人學(xué)匯刊》發(fā)表。
工業(yè)巡檢,、消防救援,、包裹遞送、拍照攝像……無人機(jī)已深入大眾生產(chǎn)生活,。常見微小型無人機(jī)涉及多旋翼,、固定翼、直升機(jī)等類型,，其中多旋翼無人機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的飛行器之一,，其通過多個螺旋槳提供升力，具有垂直起降和懸停能力,。然而,，無人機(jī)快速普及之時，常出現(xiàn)因極端天氣,、碰撞障礙物等導(dǎo)致“罷工”墜地的情況，造成人財物損失,。如何提升飛行安全性,，成為行業(yè)緊迫課題。
北航自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院可靠飛行控制團(tuán)隊,，以四旋翼無人機(jī)切入研究,，針對飛行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)突發(fā)故障后的受力特點，成功設(shè)計出被動容災(zāi)控制算法,。團(tuán)隊通過實驗驗證發(fā)現(xiàn),，四旋翼無人機(jī)的“控制大腦”搭載該算法后，即便有三個螺旋槳失效,，仍可保持安全飛行并實現(xiàn)可控返航,。該團(tuán)隊成員、北航柯晨旭博士說,，相關(guān)成果可拓展應(yīng)用于六旋翼,、八旋翼等多旋翼無人機(jī)。
“如果部分螺旋槳失靈，無人機(jī)整體平衡就會被打破,，機(jī)身會像陀螺一樣自轉(zhuǎn)起來,，螺旋槳出現(xiàn)‘公轉(zhuǎn)’。借助這種現(xiàn)象,，我們研發(fā)的算法能讓正常運(yùn)轉(zhuǎn)的螺旋槳‘分身’,，提供全部的升力——這好比打乒乓球，如果一個人運(yùn)動速度足夠快,，可實現(xiàn)自己發(fā)球,、自己跑到對面接球，如此往復(fù),，完成一個人的球賽,。”北航教授,、該團(tuán)隊成員全權(quán)說,。
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