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公开(公告)号：CN113467244B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202110802389.1
申请日：2021-07-15
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开一种基于控制矩阵重分配的多旋翼无人机容错控制方法及装置，该方法首先基于多旋翼无人机的动力学方程获取多旋翼无人机的飞行状态参数；所述飞行状态参数包括实时姿态角、旋翼控制电机的输入矢量和输出矢量；所述实时姿态角包括横滚角、俯仰角和偏航角；根据所述飞行状态参数和电机转速数据，检测所述多旋翼无人机的旋翼故障编号、类型；根据所述飞行状态参数和所述旋翼故障编号、故障类型，生成所述多旋翼无人机的旋翼容错控制信号。本发明的方法采用整体分配的控制方式，在无人机出现执行器故障或者执行器饱和时，通过电机转速整体分配的方法来保证无人机不坠落，由于没有牺牲偏航，使得发生饱和故障时，无人机的机身更稳定。
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公开(公告)号：CN115218927A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210892728.4
申请日：2022-07-27
Applicant: 之江实验室
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开一种基于二次卡尔曼滤波的无人机IMU传感器故障检测方法。该方法包括无人机建模、模型线性化和离散化、一次卡尔曼滤波去噪、二次卡尔曼滤波去趋势和残差检测五个步骤。本发明综合考虑无人机中传感器故障幅值小、同时受噪声和反馈控制的影响难检测的特性，在原有卡尔曼滤波的基础上，引入二次卡尔曼滤波的检测方法，实现了对无人机中传感器故障的有效检测，提高无人机传感器故障的检测率，这样可以及时发现传感器的故障，避免传感器故障导致的无人机事故和损失。
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公开(公告)号：CN114877884A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210429893.6
申请日：2022-04-22
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种用于无人机惯性导航组件隔振系统结构设计的优化设计方法，该方法通过建立一套系统级的结构优化设计框架体系，开展隔振器的布局优化设计和隔振器本体的结构优化设计，综合考虑了振动解耦率、振动能量传递率、静态稳定性、动态响应等多个性能指标，通过分步式优化设计求解，实现隔振系统的优化设计。本发明可以实现无人机惯性导航组件隔振系统在多个指标维度上的性能优化设计，同时大幅提升设计效率，具有很好的适应性，减少了开发成本。
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公开(公告)号：CN114610074A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210503337.9
申请日：2022-05-10
Applicant: 之江实验室
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了适用于多旋翼无人机的多余度飞控系统及多旋翼无人机，包括冗余裁决计算机，冗余切换计算机，多个飞控计算单元。其中，每个飞控计算单元包括一个飞控计算机，多个IMU，多个磁罗盘，多个气压计以及多个GPS模块。冗余裁决计算机负责接收所有飞控计算机采集到的传感器数据和冗余切换计算机捕获到的所有PWM值数据，并分析决策选出最优的飞控计算单元，将该飞控计算单元的序号发送到冗余切换计算机。冗余计算机接收到最优飞控计算单元的序号后，将该单元中飞控计算机的PWM值输出到电机执行机构中。本发明通过传感器与飞控计算机的多冗余结构，使得本发明具有更强的容灾容错性能，从而可以提高无人机在飞行任务中的安全性与稳定性。
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公开(公告)号：CN116992338B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202311238688.2
申请日：2023-09-25
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种基于典型变量分析的飞行器IMU传感器故障检测方法和装置，该方法包括：对飞行器的正常飞行数据进行预处理，获取窗口化的飞行数据；构建汉克尔矩阵；执行汉克尔矩阵的奇异值分解；根据奇异值分解结果计算投影矩阵，以获取飞行数据变换后的状态向量；计算状态向量的检测指标和正常检测阈值；再次采集飞行数据以获取新的状态向量；根据新的状态向量和正常检测阈值进行判断，确定IMU传感器是否存在故障。本发明以飞控系统IMU传感器故障作为切入点，基于典型变量分析进行飞行器IMU传感器的故障检测，以保证飞行器传感数据的可靠性，提高传感器的故障检测率，为安全可靠的城市空中交通发展奠定坚实的理论和技术基础。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115218927B
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202210892728.4
申请日：2022-07-27
Applicant: 之江实验室
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开一种基于二次卡尔曼滤波的无人机IMU传感器故障检测方法。该方法包括无人机建模、模型线性化和离散化、一次卡尔曼滤波去噪、二次卡尔曼滤波去趋势和残差检测五个步骤。本发明综合考虑无人机中传感器故障幅值小、同时受噪声和反馈控制的影响难检测的特性，在原有卡尔曼滤波的基础上，引入二次卡尔曼滤波的检测方法，实现了对无人机中传感器故障的有效检测，提高无人机传感器故障的检测率，这样可以及时发现传感器的故障，避免传感器故障导致的无人机事故和损失。
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公开(公告)号：CN113110563A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110591136.4
申请日：2021-05-28
Abstract: 本发明公开一种无人机的多余度仲裁切换方法、系统及计算机设备，所述无人机包括若干个飞行控制子系统，每个飞行控制子系统均包括无人机动力模型，所述无人机动力模型包括姿态控制回路和位置控制回路；所述多余度仲裁切换方法包括：实时接收若干个飞行控制子系统对应的传感器数据；对所述传感器数据进行容错控制，确定对应的最优飞行姿态数据；基于所述最优飞行姿态数据筛选出最优控制系统，从而切换最优控制系统对当前控制周期内的无人机进行飞行控制。本发明可提高无人机传感器的冗余性和无人机控制系统的鲁棒性，保证多旋翼无人机能够安全稳定的执行某种特定任务。
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公开(公告)号：CN117215233A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311211591.2
申请日：2023-09-19
Applicant: 之江实验室
IPC: G05B19/042
Abstract: 本说明书公开了一种无人设备控制方法、装置、存储介质及电子设备。所述无人设备控制方法应用于指定控制系统，所述指定控制系统包括：至少两个控制计算机，每个控制计算机包括：参考模型控制模块、实际控制模块，所述方法包括：根据接收到的无人设备控制指令，确定无人设备的期望运行数据，针对每个控制计算机，通过该控制计算机的参考模型控制模块，确定第一控制量数据，以及，通过该控制计算机的实际控制模块，确定第二控制量数据，根据第一控制量数据和第二控制量数据之间的偏差，从各控制计算机输出的第二控制量数据中确定目标控制量数据，并根据目标控制量数据对无人设备的动力系统进行控制。
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公开(公告)号：CN115520389A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202211373361.1
申请日：2022-11-04
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种具有柔性抓手和栖息装置的带臂无人机，该无人机包括四旋翼无人机机体、摄像头、通讯及控制装置、双机械臂、双柔性抓手以及栖息装置。所述的机械臂含有多个自由度，一端固定连接四旋翼无人机底部，另一端连接柔性抓手，所述的柔性抓手主要采用柔性材料和形状记忆合金丝制成，相较于传统的刚性机械手结构简便、灵活柔软和质量轻巧。本发明通过将无人机、机械臂以及柔性抓手结合，拓宽了无人机的应用领域，实现了无人机的空中抓取功能，同时可以实现高空作业任务，双机械臂加双柔性抓手使无人机可执行更加复杂的任务。除此之外，本发明末端执行器采用柔性抓手，使整个系统更加简单，更加轻便，同时也增加了无人机的续航时间。
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公开(公告)号：CN114610074B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202210503337.9
申请日：2022-05-10
Applicant: 之江实验室
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了适用于多旋翼无人机的多余度飞控系统及多旋翼无人机，包括冗余裁决计算机，冗余切换计算机，多个飞控计算单元。其中，每个飞控计算单元包括一个飞控计算机，多个IMU，多个磁罗盘，多个气压计以及多个GPS模块。冗余裁决计算机负责接收所有飞控计算机采集到的传感器数据和冗余切换计算机捕获到的所有PWM值数据，并分析决策选出最优的飞控计算单元，将该飞控计算单元的序号发送到冗余切换计算机。冗余计算机接收到最优飞控计算单元的序号后，将该单元中飞控计算机的PWM值输出到电机执行机构中。本发明通过传感器与飞控计算机的多冗余结构，使得本发明具有更强的容灾容错性能，从而可以提高无人机在飞行任务中的安全性与稳定性。
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