【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人工智能，具体涉及一种室内物品飞行搬运机器人驱动控制方法、装置及设备。
技术介绍
1、近年来，飞行机器人由于其简单的结构，垂直起降和悬停的能力，机动性强和控制算法普适性高等优点被广泛用于各种飞行任务，如室内巡检、室内航拍，特别是室内物品的搬运。相比地面机器人的运输，室内物品飞行搬运机器人在三维空间中自由飞行的能力，使得物资的运输不单单局限在地面上，室内物品飞行搬运机器人的空中作业，使得物品运输不受路况的限行，能更快速的运输物品到达目的地，在室内物品的运输方面具有独特的优势。
2、但是，室内物品飞行搬运机器人在进行物品搬运时，机器人的空气动力学模型会存在不确定性，同时因为仅仅只知道物品质量的大概范围或者是在飞行进程中物品质量会发生变化，从而导致搬运物品也会存在不确定性。这些不确定性会导致飞行搬运机器人在搬运物品进行飞行时不够稳定，因此需要提出一种驱动控制方法来控制飞行搬运机器人在搬运物品时的稳定飞行。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是飞行搬运机器人在进行物品搬运时，由于运动时动力学模型的不确定性或者搬运物品时的不确定性导致飞行搬运机器人无法稳定飞行。
2、根据第一方面，一种实施例中提供一种室内物品飞行搬运机器人驱动控制方法，包括：
3、建立飞行搬运机器人对应的不确定性标称模型；所述飞行搬运机器人在室内物品搬运过程中物品放置和物品取走的瞬间存在不确定性；所述不确定性标称模型包括速度控制和航向角控制之间的虚拟关系和实际关系
4、利用预构建的速度控制算法和所述不确定性标称模型将所述飞行搬运机器人由当前速度驱动控制至目标速度；所述速度控制算法根据滑移率构建；所述目标速度由策略生成器生成；
5、构建第一航向角控制器，利用所述第一航向角控制器和所述不确定性标称模型将所述飞行搬运机器人由当前角度驱动控制至目标角度；所述第一航向角控制器根据转向角扰动观测器和级联控制结构构建；所述目标角度由所述策略生成器生成。
6、一实施例中，所述建立飞行搬运机器人对应的不确定性标称模型，包括：
7、
8、其中，prot(s)表示速度控制和航向角控制之间的虚拟关系，表示速度控制和航向角控制之间的实际关系，δ(s)表示模型不确定性。
9、一实施例中，所述速度控制算法根据滑移率构建，包括：
10、
11、其中，λ表示滑移率，νw表示控制所述飞行搬运机器人的电机转动的当前速度，ν表示所述飞行搬运机器人在室内物品搬运过程中物品放置和物品取走之间的电机速度。
12、一实施例中，所述构建第一航向角控制器，包括：
13、以转向角扰动观测器作为第一回路，以航向角速度控制作为第二回路，以及以航向角控制作为第三回路构建第一航向角控制器；所述第一回路包括所述级联控制结构中的最内回路；所述第二回路包括所述级联控制结构中的另一个内回路；所述第三回路包括所述级联控制结构中的外回路。
14、一实施例中，还包括：
15、构建前馈控制器、航向角反馈控制器和偏航率控制器，并利用所述前馈控制器控制所述转向角扰动观测器，利用所述航向角反馈控制器进行航向角控制，利用所述偏航率控制器进行航向角速度控制。
16、一实施例中，所述航向角反馈控制器，包括：
17、
18、其中，表示所述航向角反馈控制器，表示航向角的p参数，表示航向角的d参数，s表示传递函数。
19、一实施例中，所述转向角扰动观测器包括构建转向角扰动观测器对应的标称模型；所述转向角扰动观测器对应的标称模型包括：
20、
21、其中，表示所述转向角扰动观测器对应的标称模型，jn表示标称惯性，s表示传递函数，bn表示标称阻尼，τq表示调谐因子的时间常数。
22、根据第二方面，一种实施例中提供一种室内物品飞行搬运机器人驱动控制装置，包括：
23、模型建立模块，用于建立飞行搬运机器人对应的不确定性标称模型；所述飞行搬运机器人在室内物品搬运过程中物品放置和物品取走的瞬间存在不确定性；所述不确定性标称模型包括速度控制和航向角控制之间的虚拟关系和实际关系；
24、速度控制模块，用于利用预构建的速度控制算法和所述不确定性标称模型将所述飞行搬运机器人由当前速度驱动控制至目标速度；所述速度控制算法根据滑移率构建；所述目标速度由策略生成器生成；
25、角度控制模块，用于构建第一航向角控制器，利用所述第一航向角控制器和所述不确定性标称模型将所述飞行搬运机器人由当前角度驱动控制至目标角度；所述第一航向角控制器根据转向角扰动观测器和级联控制结构构建；所述目标角度由所述策略生成器生成。
26、根据第三方面，一种实施例中提供一种室内物品飞行搬运机器人驱动控制设备，包括：
27、存储器，用于存储程序；
28、处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如本文中任一实施例所述的方法。
29、根据第四方面，一种实施例提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如本文中任一实施例所述的方法。
30、依据上述实施例的室内物品飞行搬运机器人驱动控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，由于建立了飞行搬运机器人对应的不确定性标称模型，不确定性标称模型包括速度控制和航向角控制之间的虚拟关系和实际关系，因此可以对速度控制和航向角控制之间的虚拟关系和实际关系建立映射关系，便于后续对飞行搬运机器人进行控制。利用根据滑移率构建的速度控制算法将飞行搬运机器人由当前速度驱动控制至目标速度，提高了速度控制时滑移抑制的控制性能。并采用根据转向角扰动观测器和级联控制结构构建的第一航向角控制器将飞行搬运机器人由当前角度驱动控制至目标角度，第一航向角控制器没有驱动扭矩限制，因此可以实现转向角控制的有效输入。对飞行搬运机器人的速度和角度进行准确的驱动控制，解决了飞行搬运机器人在进行物品搬运时，由于运动时动力学模型的不确定性或者搬运物品时的不确定性导致飞行搬运机器人无法稳定飞行的问题。
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1.一种室内物品飞行搬运机器人驱动控制方法,其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立飞行搬运机器人对应的不确定性标称模型，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度控制算法根据滑移率构建，包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建第一航向角控制器，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述航向角反馈控制器，包括：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转向角扰动观测器包括构建转向角扰动观测器对应的标称模型；所述转向角扰动观测器对应的标称模型包括：
8.一种室内物品飞行搬运机器人驱动控制装置，其特征在于，包括：
9.一种室内物品飞行搬运机器人驱动控制设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
【技术特征摘要】
1.一种室内物品飞行搬运机器人驱动控制方法,其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立飞行搬运机器人对应的不确定性标称模型，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度控制算法根据滑移率构建，包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建第一航向角控制器，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述航向...
【专利技术属性】
技术研发人员：封其国，吴福胜，王志敏，吴俊杰，
申请(专利权)人：深圳市华赛睿飞智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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