我國科研團隊成功破解多旋翼無(wú)人機飛行失控難題
更新時(shí)間：2024-1-17 9:35:18 來(lái)源：焦作晚報
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據新華社北京1月16日電 設想一下，一架四旋翼無(wú)人機飛行途中，部分螺旋槳無(wú)法旋轉，如何依然保持安全飛行？北京航空航天大學(xué)科研團隊歷經(jīng)多年研究，在多旋翼無(wú)人機容錯控制技術(shù)方面取得重要突破，為上述難題找到答案。相關(guān)成果近日在機器人領(lǐng)域重要國際學(xué)術(shù)期刊《IEEE機器人學(xué)匯刊》發(fā)表。
工業(yè)巡檢、消防救援、包裹遞送、拍照攝像……無(wú)人機已深入大眾生產(chǎn)生活。常見(jiàn)微小型無(wú)人機涉及多旋翼、固定翼、直升機等類(lèi)型，其中多旋翼無(wú)人機是目前應用最廣泛的飛行器之一，其通過(guò)多個(gè)螺旋槳提供升力，具有垂直起降和懸停能力。然而，無(wú)人機快速普及之時(shí)，常出現因極端天氣、碰撞障礙物等導致“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(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院可靠飛行控制團隊，以四旋翼無(wú)人機切入研究，針對飛行器執行機構突發(fā)故障后的受力特點(diǎn)，成功設計出被動(dòng)容災控制算法。團隊通過(guò)實(shí)驗驗證發(fā)現，四旋翼無(wú)人機的“控制大腦”搭載該算法后，即便有三個(gè)螺旋槳失效，仍可保持安全飛行并實(shí)現可控返航。該團隊成員、北航柯晨旭博士說(shuō)，相關(guān)成果可拓展應用于六旋翼、八旋翼等多旋翼無(wú)人機。
“如果部分螺旋槳失靈，無(wú)人機整體平衡就會(huì )被打破，機身會(huì )像陀螺一樣自轉起來(lái)，螺旋槳出現‘公轉’。借助這種現象，我們研發(fā)的算法能讓正常運轉的螺旋槳‘分身’，提供全部的升力——這好比打乒乓球，如果一個(gè)人運動(dòng)速度足夠快，可實(shí)現自己發(fā)球、自己跑到對面接球，如此往復，完成一個(gè)人的球賽�！北焙浇淌�、該團隊成員全權說(shuō)。
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據新華社北京1月16日電 設想一下，一架四旋翼無(wú)人機飛行途中，部分螺旋槳無(wú)法旋轉，如何依然保持安全飛行？北京航空航天大學(xué)科研團隊歷經(jīng)多年研究，在多旋翼無(wú)人機容錯控制技術(shù)方面取得重要突破，為上述難題找到答案。相關(guān)成果近日在機器人領(lǐng)域重要國際學(xué)術(shù)期刊《IEEE機器人學(xué)匯刊》發(fā)表。
工業(yè)巡檢、消防救援、包裹遞送、拍照攝像……無(wú)人機已深入大眾生產(chǎn)生活。常見(jiàn)微小型無(wú)人機涉及多旋翼、固定翼、直升機等類(lèi)型，其中多旋翼無(wú)人機是目前應用最廣泛的飛行器之一，其通過(guò)多個(gè)螺旋槳提供升力，具有垂直起降和懸停能力。然而，無(wú)人機快速普及之時(shí)，常出現因極端天氣、碰撞障礙物等導致“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(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院可靠飛行控制團隊，以四旋翼無(wú)人機切入研究，針對飛行器執行機構突發(fā)故障后的受力特點(diǎn)，成功設計出被動(dòng)容災控制算法。團隊通過(guò)實(shí)驗驗證發(fā)現，四旋翼無(wú)人機的“控制大腦”搭載該算法后，即便有三個(gè)螺旋槳失效，仍可保持安全飛行并實(shí)現可控返航。該團隊成員、北航柯晨旭博士說(shuō)，相關(guān)成果可拓展應用于六旋翼、八旋翼等多旋翼無(wú)人機。
“如果部分螺旋槳失靈，無(wú)人機整體平衡就會(huì )被打破，機身會(huì )像陀螺一樣自轉起來(lái)，螺旋槳出現‘公轉’。借助這種現象，我們研發(fā)的算法能讓正常運轉的螺旋槳‘分身’，提供全部的升力——這好比打乒乓球，如果一個(gè)人運動(dòng)速度足夠快，可實(shí)現自己發(fā)球、自己跑到對面接球，如此往復，完成一個(gè)人的球賽�！北焙浇淌�、該團隊成員全權說(shuō)。
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