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公开(公告)号：CN115033014B
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202210484689.4
申请日：2022-05-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/695 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种多无人机编队避障的分布式协同尺度决策方法及装置，包括：建立障碍物信息到所述多无人机编队中各个无人机的期望局部尺度的映射关系；基于所述期望局部尺度，构建平滑滤波器，所述平滑滤波器用于生成局部尺度避障策略；基于所述局部尺度避障策略，生成所述无人机编队的分布式协同尺度决策，所述分布式协同决策用于向各个无人机指示一致性尺度参数。该方法只进行编队的尺度变换，而无人机的相对方向不发生改变，有更强的智能性和适应性。
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公开(公告)号：CN117910210A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202311685508.5
申请日：2023-12-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/13 , G06F17/16 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种六杆张拉整体机器人动力学模型构建方法，该构建方法包括：使用节点、杆、绳矩阵求取杆动能、重力势能与绳弹性势能，代入哈密顿方程得到无外力作用下的动力学模型；构建摩擦力模型和连续接触力模型，形成耗散力模型；建立杆端驱动器模型，将驱动器作用下的绳长变化代入势能计算公式，对速度以及动量的一阶微分分别求偏导后，得到驱动力模型；以哈密顿方程状态矩阵作为端口哈密顿框架的互联矩阵，耗散力模型和驱动力模型分别构成端口哈密顿框架的阻尼矩阵和输入矩阵，得到动力学模型。上述构建方法充分考虑机器人在变形及滚动运动中受到的接触力，对环境作用有更精确的描述，保证了控制器的可配置能力。
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公开(公告)号：CN114756038A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210291293.8
申请日：2022-03-23
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种数据驱动的无人机风扰模型在线风扰估计方法，在实际应用中不需要进行复杂而繁琐的风扰理论模型，而是采用数据驱动的策略，离线训练得到一组能够显示风扰特征的神经网络特征量，避免了在线更新神经网络参数的庞大计算量；利用最小二乘算法对神经网络特征量进行线性组合，可以利用在线实时反馈数据，在线调整线性组合的参数，实现自适应的估计效果。本发明方法利用多任务学习的概念，将神经网络特征作为共享层，将特征的线性组合作为顶层，将计算量庞大的神经网络特征训练过程放在线下进行，将计算量较小的最小二乘算法在线运行，既能充分利用神经网络的强大表征能力，又可以使在线计算量能够满足实时运行的要求。
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公开(公告)号：CN114756038B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202210291293.8
申请日：2022-03-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/15 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种数据驱动的无人机风扰模型在线风扰估计方法，在实际应用中不需要进行复杂而繁琐的风扰理论模型，而是采用数据驱动的策略，离线训练得到一组能够显示风扰特征的神经网络特征量，避免了在线更新神经网络参数的庞大计算量；利用最小二乘算法对神经网络特征量进行线性组合，可以利用在线实时反馈数据，在线调整线性组合的参数，实现自适应的估计效果。本发明方法利用多任务学习的概念，将神经网络特征作为共享层，将特征的线性组合作为顶层，将计算量庞大的神经网络特征训练过程放在线下进行，将计算量较小的最小二乘算法在线运行，既能充分利用神经网络的强大表征能力，又可以使在线计算量能够满足实时运行的要求。
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公开(公告)号：CN118358784A
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202410457774.0
申请日：2024-04-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种融合张拉整体和无人机的跨域多模态机器人，该机器人包括滚动模块和飞行模块；滚动模块为六杆张拉整体结构，包括6根刚性压杆和24根弹性索；每根刚性压杆的两端均连接有4根弹性索，4根弹性索分别与距离该刚性压杆的端点距离最近的四个刚性压杆的端点相连接；滚动模块通过控制弹性索的长度变化改变机器人的重心位置，使机器人在重力矩作用下实现翻滚；飞行模块为安装于两根刚性压杆之间的可分离式旋翼无人机结构，用于实现飞行。上述机器人将无人机与六杆张拉整体结构结合，实现机器人地面滚动模式和空中飞行模式的灵活切换，同时保证了机器人的抗冲击能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118565474A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410558644.6
申请日：2024-05-08
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种张拉整体跨域机器人的陆空联合运动规划方法，该方法包含两个部分：(一)基于可视路线图的陆空联合规划：通过在可行空间中随机采样，并判断采样点之间以及连接路径之间的可视关系，得到可行空间的拓扑信息，即引导路径，所述引导路径包含空中路径和表面路径；(二)将所述引导路径中的空中路径作为初始值，利用空中轨迹规划生成法，得到空中轨迹；将所述引导路径中的表面路径作为初始值，利用表面轨迹规划生成方法，规划得到表面路径。该方法能够实现张拉整体跨域机器人的空中和表面路径的联合规划。
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公开(公告)号：CN118306584A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410457524.7
申请日：2024-04-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种机臂可分离合并的旋翼无人机，该无人机包括第一刚性压杆、第二刚性压杆、可分离合并式机构、电池、旋翼电机、螺旋桨、电调以及飞控系统；所述第一刚性压杆与所述第二刚性压杆并排设置，并通过所述可分离合并式机构可分离地连接在一起；在所述第一刚性压杆和所述第二刚性压杆上对称安装有所述旋翼电机和所述电池；所述旋翼电机通过所述电调与所述电池电连接，用于驱动所述螺旋桨旋转；所述飞控系统与所述可分离合并式机构和所述电调信号连接。上述无人机可自由分离合并，并且能够提供较强的负载能力，克服了现有无人机不能自由分离变形的不足。
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公开(公告)号：CN118536223A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410503586.7
申请日：2024-04-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/17 , G06F17/16 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种张拉整体机器人临界翻滚形状搜索方法，该搜索方法通过张拉整体机器人滚动运动特征分析，构造机器人临界翻滚条件表达式，基于张拉整体找形的力密度方法计算机器人稳态节点坐标，结合临界翻滚条件，以力密度为变量进行优化问题建模，最终形成可对张拉整体机器人临界翻滚形状完成搜索的方法。本发明的搜索方法有效解决了张拉整体机器人临界翻滚形状搜索的问题，可以获取能够使机器人发生翻滚的期望节点位置信息，为机器人的运动控制提供关键参考。
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公开(公告)号：CN118133416A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410026684.6
申请日：2024-01-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/15 , G01L5/00 , G01D21/02 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机接触力和接触力矩的估计方法，该估计方法包括：对四旋翼无人机的动力学进行精细建模，构建四旋翼无人机系统的动力学模型；构建四旋翼无人机系统的测量模型；引入真实状态量、标称状态量以及误差状态量，结合动力学模型，依次构建出系统的真实状态动力学模型、标称状态动力学模型以及误差状态动力学模型，得到三个对应的离散动力学方程；对离散动力学方程和测量模型求取雅可比，代入到误差状态卡尔曼滤波的公式中，得到系统的状态估计递推式，从估计出的状态量中提取出接触力和接触力矩两项。上述估计方法能够在线实时地对四旋翼无人机受到的接触力和接触力矩进行准确估计。
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公开(公告)号：CN116090224A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310066122.X
申请日：2023-01-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , H03H17/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于无人机状态估计技术领域，具体涉及一种基于误差状态卡尔曼滤波的无人系统外力和外力矩在线估计方法。本发明提供的外力估计方法可以实时在线运行，运行频率和惯性测量单元一致，可以高达数百赫兹。本发明提供了一种基于误差状态卡尔曼滤波的四旋翼无人机外力和外力矩在线估计方法，能够在不依赖动作捕捉系统、RTK或者GPS等外部设备提供位置信息的前提下，只需要使用四旋翼无人机上的惯性测量单元、电机转速计、姿态反馈以及精确建模的四旋翼无人机动力学模型，即可进行外力和外力矩的同时估计。
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