¿Qué es el método de sinergia de cuatro ejes?

Desarrollo de sistema de control colaborativo de grupo UAV de cuatro ejes

Información Mecánica y Eléctrica 2022-05-19 21:10

Palabras clave : formación Sistema de colaboración

Introducción

Con el desarrollo de nuevos materiales, mecatrónica, sistemas de navegación inercial y tecnología de control, junto con el bajo precio, la operación flexible y el rendimiento de control estable de los cuadricópteros, Tiene una gran adaptabilidad al medio ambiente y evita víctimas. En los últimos años, se ha utilizado ampliamente en campos militares y civiles. Sin embargo, cuando se enfrentan a entornos complejos, las máquinas individuales tienen problemas como funciones limitadas, cargas limitadas y baja eficiencia, que afectan la ejecutabilidad y finalización de diversas tareas. En los últimos años, muchos expertos y académicos nacionales y extranjeros han descubierto que los problemas mencionados anteriormente pueden resolverse recurriendo al mecanismo de coordinación de los grupos biológicos en la naturaleza. La inteligencia de enjambre y la robótica derivada de ella nacieron del estudio de los animales. Se ha demostrado que los mecanismos de coordinación utilizados por muchos grupos de animales resuelven una variedad de problemas complejos. Por ejemplo, la inspiración del diseño de proyectos inteligentes como el algoritmo de colonias de hormigas y el algoritmo de partículas proviene de la biología. El comportamiento de enjambre de peces, pájaros y abejas en la naturaleza es muy inspirador para el control de vuelo de enjambres de drones.

En este contexto, este artículo se centra en la investigación del sistema de colaboración de enjambres de UAV centrándose en la comunicación local y el control distribuido. Al combinar el comportamiento de enjambre biológico con la tecnología robótica, se diseña un sistema para ajustar dinámicamente las formaciones de drones de modo que se puedan organizar múltiples drones de forma independiente en estructuras específicas en un espacio tridimensional, permitiéndoles volar durante el vuelo. en función de las condiciones externas y los requisitos de la misión, manteniendo coordinada toda la flota.

Con el fin de seguir investigando y desarrollando el sistema de control cooperativo del enjambre de UAV de cuatro ejes, este artículo detalla los tres aspectos del diseño estructural, el desarrollo del sistema y las pruebas de vuelo.

Diseño estructural de 1

En términos de diseño estructural, este artículo realiza mejoras apropiadas y configuraciones de sensores basadas en la excelente estructura del cuadricóptero existente para probar y verificar mejor un sistema de control colaborativo para Enjambres de UAV cuadricópteros. Como se muestra en la Figura 1, está diseñado como un UAV en miniatura de cuatro ejes, que consta principalmente de cinco partes: motor sin núcleo, rotor, bastidor, controlador de vuelo y sensor de flujo óptico. El UAV de cuatro ejes utiliza el modelo "X" como modo de cuatro rotores y la brújula orientada al norte como dirección de vuelo positiva. Por lo tanto, unificar la dirección positiva conduce a una mejor planificación del diseño espacial tridimensional de la formación. y ajuste dinámico rápido. Una batería de litio de 3,7 V y un sensor T0F (tiempo de vuelo) están integrados en el controlador de vuelo, lo que reduce efectivamente el tamaño de la aeronave. Para que el grupo de drones se ajuste dinámicamente de acuerdo con las reglas, se instala un sensor de flujo óptico directamente debajo del drone, que puede suprimir efectivamente la deriva del drone, de modo que tienda a moverse a una velocidad constante en la dirección de vuelo.