「 机器人 」扑翼飞行器控制方法浅谈
前言
受昆虫和蜂鸟的飞行能力启发,研究人员一直致力于开发具备类似其形态和运动学特性的微型飞行器(Micro Aerial Vehicles, MAVs)。这些飞行器在微小尺寸上实现悬停和灵活操控,具有传统飞行器无法比拟的应用潜力,尤其适用于狭窄空间和复杂户外环境中的侦查、监测及其他任务。
1. 控制目标
• 飞行稳定性
通过调节机翼的运动方式(如振幅、不对称性、相位偏移),在俯仰、横滚和偏航三个轴上获得稳定的姿态控制。
• 运动控制
利用左右机翼的独立运动直接产生推力和控制力矩,而无需额外的尾翼或舵面来实现飞行器的姿态与轨迹控制。
2. 控制系统架构
2.1 机载传感器与微控制器
• 采用低成本惯性测量单元(IMU,通常为MPU9250)获取实时姿态信息,包括加速度、角速度和磁力计数据。
• 使用STM32微控制器作为核心处理平台,实现对数据的实时处理,并输出电机控制指令。