【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无人系统控制，具体而言，涉及一种多无人机联合吊运控制方法和装置。
技术介绍
1、无人机吊运技术在多种场景中都具有应用前景，例如，可以参与卫生、交通、消防、地震、厂矿、家庭等多领域的应急救援，可以快速运送救援设备、应急物资、特殊医用物资等，可以实现无接触式配送，解决应急救援中的实际问题，最大限度减少意外及自然灾害带来的危害。
2、但是，经专利技术人研究发现，在利用无人机对载荷进行吊运的过程中，存在着对无人机的运行控制的可靠度相对不高的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种多无人机联合吊运控制方法和装置，以改善现有的无人机吊运过程中存在的运行可靠度不佳的问题。
2、为实现上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：
3、一种多无人机联合吊运控制方法，包括：
4、基于多个目标无人机之间具有的约束力联合关系，分别得到目标载荷对各个所述目标无人机产生的约束力，其中，多个所述目标无人机用于通过分别与所述目标载荷连接的线缆，对所述目标载荷进行联合吊运；
5、针对每一个所述目标无人机，基于所述目标载荷对该目标无人机的约束力，得到该目标无人机的当前状态信息，其中，所述当前状态信息包括所述目标无人机当前的速度、位置、角速度和姿态中的至少一种；
6、分别基于每一个所述目标无人机的当前状态信息，得到每一个所述目标无人机的目标控制信息，并基于所述目标控制信息，对所述目标无人机进行运行控制。
7、在
8、得到第一非约束状态矩阵，其中，所述第一非约束状态矩阵作为多个所述目标无人机之间具有的约束力联合关系的一部分，且至少包括各个所述目标无人机和所述目标载荷的质量信息和惯性信息；
9、得到第二非约束状态矩阵，其中，所述第二非约束状态矩阵作为多个所述目标无人机之间具有的约束力联合关系的一部分，且至少包括各个所述目标无人机和所述目标载荷的受力信息；
10、分别得到每一个所述目标无人机和所述目标载荷之间的第一约束状态矩阵，其中，所述第一约束状态矩阵作为多个所述目标无人机之间具有的约束力联合关系的一部分，且至少包括与各个所述目标无人机、所述目标载荷和所述线缆相关的位置信息；
11、分别得到每一个所述目标无人机和所述目标载荷之间的第二约束状态矩阵，其中，所述第二约束状态矩阵作为多个所述目标无人机之间具有的约束力联合关系的一部分，且至少包括与各个所述目标无人机、所述目标载荷和所述线缆相关的位置信息和角速度信息；
12、基于所述第一非约束状态矩阵、所述第二非约束状态矩阵、所述第一约束状态矩阵和所述第二约束状态矩阵，分别得到所述目标载荷对各个所述目标无人机产生的约束力。
13、在本申请实施例较佳的选择中，在上述多无人机联合吊运控制方法中，所述得到第一非约束状态矩阵的步骤，包括：
14、分别基于各个所述目标无人机的质量信息，得到各个所述目标无人机对应的第一质量对角矩阵；
15、基于所述目标载荷的质量信息，得到所述目标载荷对应的第二质量对角矩阵；
16、获得各个所述目标无人机的第一惯性对角矩阵；
17、获得所述目标载荷的第二惯性对角矩阵；
18、基于所述第一质量对角矩阵、所述第二质量对角矩阵、所述第一惯性对角矩阵和所述第二惯性对角矩阵，得到第一非约束状态矩阵，其中，所述第一非约束状态矩阵属于对角矩阵。
19、在本申请实施例较佳的选择中，在上述多无人机联合吊运控制方法中，所述得到第二非约束状态矩阵的步骤，包括：
20、对于每一个所述目标无人机，基于该目标无人机的重力和该目标无人机的螺旋桨当前提供的拉力，得到该目标无人机的受力参数，并基于该受力参数，得到该目标无人机对应的第一受力矩阵；
21、对于每一个所述目标无人机，基于该目标无人机的螺旋桨当前输出的力矩，得到该目标无人机对应的第一力矩矩阵；
22、基于所述目标载荷的重力，得到所述目标载荷对应的第二受力矩阵；
23、获得所述目标载荷对应的第二力矩矩阵；
24、基于所述第一受力矩阵、所述第一力矩矩阵、所述第二受力矩阵和所述第二力矩矩阵，得到候选非约束状态矩阵；
25、基于所述第一非约束状态矩阵的逆矩阵和所述候选非约束状态矩阵，得到第二非约束状态矩阵。
26、在本申请实施例较佳的选择中，在上述多无人机联合吊运控制方法中，所述分别得到每一个所述目标无人机和所述目标载荷之间的第一约束状态矩阵的步骤，包括：
27、对于每一个所述目标无人机，执行以下操作：
28、基于所述目标无人机的位置矢量、所述目标载荷的位置矢量、所述目标无人机的质心到目标线缆上与所述目标无人机连接的点的位置矢量、所述目标载荷的质心到所述目标线缆上与所述目标载荷连接的点的位置矢量，得到与所述目标无人机连接的线缆的线向量，所述目标线缆属于与所述目标无人机连接的线缆；
29、基于所述目标无人机在三个维度当前具有的第一维度姿态角、第二维度姿态角和第三维度姿态角，分别对所述目标无人机对应的旋转矩阵进行求导，并将得到的各个求导结果分别和所述目标无人机的质心到所述目标线缆上与所述目标无人机连接的点的位置矢量进行融合，得到所述目标无人机对应的第一融合参数、第二融合参数和第三融合参数；
30、基于所述目标无人机在三个维度当前具有的第一维度姿态角、第二维度姿态角和第三维度姿态角，分别对所述目标无人机对应的旋转矩阵进行求导，并将得到的各个求导结果分别和所述目标载荷的质心到所述目标线缆上与所述目标载荷连接的点的位置矢量进行融合，得到所述目标无人机对应的第四融合参数、第五融合参数和第六融合参数；
31、基于所述目标无人机对应的第一融合参数、第二融合参数和第三融合参数，得到所述目标无人机对应的第一融合参数矩阵；
32、基于所述目标无人机对应的第四融合参数、第五融合参数和第六融合参数，得到所述目标无人机对应的第二融合参数矩阵；
33、基于与所述目标无人机连接的线缆的线向量、所述目标无人机对应的第一融合参数矩阵和所述目标无人机对应的第二融合参数矩阵，得到所述目标无人机和所述目标载荷之间的第一约束状态矩阵。
34、在本申请实施例较佳的选择中，在上述多无人机联合吊运控制方法中，所述分别得到每一个所述目标无人机和所述目标载荷之间的第二约束状态矩阵的步骤，包括：
35、对于每一个所述目标无人机，执行以下操作：
36、基于所述目标无人机在三个维度当前具有的第一角速度、第二角速度和第三角速度，构建出所述目标无人机的角速度分布矩阵，并基于所述角速度分布矩阵，得到所述目标无人机的姿态参数矩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述基于多个目标无人机之间具有的约束力联合关系，分别得到目标载荷对各个所述目标无人机产生的约束力的步骤，包括：
3.根据权利要求2所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述得到第一非约束状态矩阵的步骤，包括：
4.根据权利要求2所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述得到第二非约束状态矩阵的步骤，包括：
5.根据权利要求2所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述分别得到每一个所述目标无人机和所述目标载荷之间的第一约束状态矩阵的步骤，包括：
6.根据权利要求2所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述分别得到每一个所述目标无人机和所述目标载荷之间的第二约束状态矩阵的步骤，包括：
7.根据权利要求2所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述基于所述第一非约束状态矩阵、所述第二非约束状态矩阵、所述第一约束状态矩阵和所述第二约束状态矩阵，分别得到所述目标载荷对各个所述目
8.根据权利要求1-7任意一项所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述针对每一个所述目标无人机，基于所述目标载荷对该目标无人机的约束力，得到该目标无人机的当前状态信息的步骤，包括：
9.根据权利要求1-7任意一项所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述分别基于每一个所述目标无人机的当前状态信息，得到每一个所述目标无人机的目标控制信息，并基于所述目标控制信息，对所述目标无人机进行运行控制的步骤，包括：
10.一种多无人机联合吊运控制装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述基于多个目标无人机之间具有的约束力联合关系，分别得到目标载荷对各个所述目标无人机产生的约束力的步骤，包括：
3.根据权利要求2所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述得到第一非约束状态矩阵的步骤，包括：
4.根据权利要求2所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述得到第二非约束状态矩阵的步骤，包括：
5.根据权利要求2所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述分别得到每一个所述目标无人机和所述目标载荷之间的第一约束状态矩阵的步骤，包括：
6.根据权利要求2所述的多无人机联合吊运控制方法，其特征在于，所述分别得到每一个所述目标无人机和所述目标载荷之间的第二约束状态矩...
【专利技术属性】
技术研发人员：易奎，付文，彭璐易，吴宏刚，何东林，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：
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