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题名基于微平台的自主起降仿生鸟弹跳机构设计
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作者
张淳彭
邵伟平
郝永平
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机构
沈阳理工大学机械工程学院
沈阳理工大学装备工程学院
辽宁省先进制造技术与装备重点实验室
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出处
《机械传动》
北大核心
2024年第5期48-53,共6页
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基金
辽宁省教育厅面上重点项目(LJKZ0236)。
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文摘
针对仿生扑翼鸟下肢的弹跳起飞和缓冲降落功能,开展了对其下肢弹跳机构的研究。以鸟类下肢骨骼的尺寸比例为参考,对鸟类起飞的下肢运动特性进行分析;在弹跳下蹲阶段,为了避免翅膀与地面发生干涉,采用基于微平台起降方式的方法对下肢弹跳机构进行了设计;为了提高下肢的仿生性,设计了类平行四边形下肢腿部机构,结合空间D-H表达法,建立了下肢机构的运动学方程;利用拉格朗日方程,建立了下肢机构的动力学方程;利用Adams软件进行装配体弹跳仿真分析,对其下肢腿部机构进行求解。结果表明,装配体质心水平初速度达到了仿生鸟“苍鹰”起飞所需的临界速度条件,可以实现弹跳起飞。
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关键词
仿生鸟
下肢机构
弹跳起飞
自主起降
类平行四边形机构
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Keywords
Bionic bird
Lower limb mechanism
Take off with a bounce
Autonomous take-off and landing
Parallelogram like mechanism
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分类号
TB17
[生物学—生物工程]
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
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题名仿生扑翼飞行器姿态稳定控制设计与实验
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作者
彭召伟
邵伟平
郝永平
张淳彭
刘子威
杨健
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机构
沈阳理工大学机械工程学院
辽宁省先进制造技术与装备重点实验室
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出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期31-37,共7页
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基金
辽宁省教育厅面上重点项目(LJKZ0236)。
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文摘
针对扑翼飞行器在飞行过程中姿态调整控制问题,提出了一种快速响应的自动姿态稳定控制方法。利用牛顿定律和动量矩定理建立扑翼飞行器数学模型,结合扑翼飞行器姿态变化工作原理,研究飞行过程中姿态调整控制方案策略。采用串级PID控制算法设计姿态调整内环和外环控制器,以扑翼飞行器欧拉角为输出,对扑翼飞行器姿态调整过程进行了仿真计算以及外场飞行实验。通过对扑翼飞行器姿态角的响应仿真分析及外场飞行实验数据分析,验证了扑翼飞行器数学模型的准确性及姿态控制器的有效性。结果表明:在阶跃信号输入下,姿态角能快速响应并快速趋于稳态,外场飞行中扑翼飞行器俯仰角保持15°,飞行加速度保持1 m/s^(2),可以较好地自动保持姿态稳定。
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关键词
仿生扑翼飞行器
姿态控制
串级PID
自主稳定
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Keywords
bionic flapping wing aircraft
attitude control
cascade PID
autonomous stability
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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