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北杭チーム、独立して飛行制御できるヘリコプター操縦ロボットを開発

2024-09-18

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it houseは9月18日、北杭大学のli daochun教授とxiang jinwu学者のチームが「ロボットパイロット:飛行する有人航空機に向けた新たな自律システム」と題する論文を「engineering」論文誌に発表したと報じた。有人航空機用無人操縦システム』では、同社が開発した新型ヘリコプター操縦ロボットを紹介する。

研究の核となるのは、有人ヘリコプターを独立して操縦できる新型ロボットシステムで、これにより新型無人飛行システムを形成する。

研究チームは航空機操縦ロボットの概念とその利点を詳細に議論し、有人ヘリコプター用のヘリコプター操縦ロボットを提案した。ロボットは、ヘリコプタ制御機構の制御特性に基づいて駆動ロボットサーボ機構を設計し、ロボットサーボ機構の運動学的解析に基づいて、時間遅延と制御誤差を低減するためにダイレクトドライブ方式のロボット飛行コントローラを確立した。ロボットのサーボ処理。

研究チームは、さまざまな飛行モードと機能統合をサポートする地上局システムも構築しました。最終的に、彼らはヘリコプター操縦ロボットのプロトタイプを設計および構築し、飛行テストのためにヘリコプターに搭載しました。テスト結果は、ロボットが前進飛行、後進飛行、横飛行、旋回飛行を独立して完了できることを示し、その有効性を検証しました。

▲ 航空機駆動ロボットアプリケーションとその飛行モード

この研究の革新的な点は、有人航空機を迅速かつ可逆的に無人航空機システムに変換できる非侵襲的変換方法を使用していることです。このアプローチは、元の航空機の積載量と安全性レベルを維持するだけでなく、元の航空機に対する複雑な改造の必要性を回避します。さらに、運転ロボットは副操縦士としても機能し、既存の航空機の自動化レベルを向上させ、パイロットアシスタントやスマートコックピットなどの新興技術の研究プラットフォームを提供します。

実験検証では、研究チームはパイロットロボットのプロトタイプを軽訓練ヘリコプターsvh-4に搭載し、地上試験と飛行試験を実施した。テスト結果は、駆動ロボットがヘリコプターの制御機構を迅速かつ正確に制御でき、ホバリング、前進飛行、後進飛行、側方飛行、旋回などの飛行タスクで良好に実行できることを示しています。

▲ さまざまな飛行タスクを実行する際のヘリコプター駆動ロボットの地上観察と飛行姿勢。 (a) 前方への飛行、(b) 後方への飛行、(d) 旋回しての飛行。

目覚ましい成果にもかかわらず、研究チームは、駆動ロボットの制御プロセス中に姿勢振動という明らかな問題があると指摘した。彼らは、将来の研究で駆動ロボットの制御性能と適応性をさらに改善する予定であり、飛行性能を最適化するために最新のモデルベースの制御方法またはインテリジェント制御方法の導入を検討します。

it house が紙のリンクを添付します:

http://doi.org/10.1016/j.eng.2022.10.018