自主作業(yè)型旋翼飛行機(jī)械臂
項(xiàng)目成果/簡介:旋翼無人機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了把“人的眼睛”帶到空中,在民用消費(fèi)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本項(xiàng)目突破了多關(guān)節(jié)機(jī)械臂與旋翼無人機(jī)集成技術(shù),實(shí)現(xiàn)把“人的眼睛和手臂”帶到空中,把無人機(jī)的能力從“非接觸觀測”提升到“接觸作業(yè)”,從而極大地拓展無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。項(xiàng)目以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ),將其與飛行機(jī)械臂系統(tǒng)相結(jié)合,重點(diǎn)突破模塊化可重構(gòu)超輕型機(jī)械臂設(shè)計(jì)、復(fù)雜耦合系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)非結(jié)構(gòu)環(huán)境感知與理解、自主作業(yè)技能學(xué)習(xí)與發(fā)育、協(xié)同優(yōu)化行為決策與優(yōu)化等核心技術(shù),研制出多軸電動無人機(jī)+單機(jī)械臂、單旋翼帶尾槳無人機(jī)+雙機(jī)械臂兩種產(chǎn)品樣機(jī),實(shí)現(xiàn)其自主作業(yè),為后續(xù)產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。本成果對于我國打造無人機(jī)新的產(chǎn)品形態(tài)、推進(jìn)無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展、進(jìn)而搶占無人機(jī)技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的國際制高點(diǎn)具有重要意義;同時(shí),作為典型軍民兩用產(chǎn)品,這種新技術(shù)具有巨大的軍民融合發(fā)展前景。項(xiàng)目階段:已成功研制出樣機(jī)系統(tǒng)、開展飛行試驗(yàn)效益分析:本項(xiàng)目最大特色在于將機(jī)械臂技術(shù)與飛行機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了空中自主作業(yè)。完全突破了目前無人機(jī)只能完成非接觸、觀測類任務(wù)的局限,是無人機(jī)領(lǐng)域一種全新的產(chǎn)品形態(tài)、也非常有可能成為一種新業(yè)態(tài)。多自由度機(jī)械臂與無人機(jī)相集成(如下圖所示),機(jī)械臂的運(yùn)動、甚至和外界環(huán)境相杰出,都給飛行器的控制帶來極大挑戰(zhàn);同時(shí),要實(shí)現(xiàn)其對空中、地面的動目標(biāo)進(jìn)行識別、跟蹤、捕獲等作業(yè),都需要很高的自主行為能力;相關(guān)的控制技術(shù)是本項(xiàng)目的亮點(diǎn)。
南開大學(xué)
2021-04-11