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《工程(英文)》 >> 2023年 第27卷 第8期 doi: 10.1016/j.eng.2022.10.018

飞行器驾驶机器人——一种面向有人飞行器的新型无人驾驶系统

School of Aeronautic Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China

收稿日期: 2021-11-24 修回日期: 2022-08-15 录用日期: 2022-10-27 发布日期: 2023-04-03

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摘要

飞行器驾驶机器人是指建立一套机器人系统来驾驶有人飞行器,从而形成一种新的无人飞行系统,充分发挥有人飞行器平台成熟度高、负载能力强和适航性等优点,显著扩展了无人飞行器的应用范围。本文详细讨论了飞行器驾驶机器人这一概念及其优点,并提出了一种针对有人直升机的直升机驾驶机器人。根据直升机操纵机构的操控特点设计了驾驶机器人伺服机构。对驾驶机器人伺服机构进行了运动学分析,并在此基础上建立了驾驶机器人飞行控制器的直接驱动控制方法,减少了机器人伺服过程的操纵延迟和控制误差。建立了驾驶机器人的配套地面站系统,实现了不同飞行模式下驾驶机器人系统的功能集成。最后,设计研制了一套直升机驾驶机器人样机,并将其安装在有人直升机上进行了飞行测试。测试结果表明,驾驶机器人能够独立驾驶直升机实现前飞、后飞、侧飞和转弯飞行,验证了直升机驾驶机器人的有效性。

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