一种四旋翼无人机接触力和接触力矩的估计方法技术

技术编号:41553984 阅读:14 留言:0更新日期:2024-06-06 23:40
本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机状态估计,具体涉及一种四旋翼无人机接触力和接触力矩的估计方法


技术介绍

1、由于四旋翼飞行器体积小、动作灵活、性能也越来越强,被用于执行各种各样的任务,四旋翼飞行器需要与环境进行物理交互,如:巡检和货物运输,需要与其它四旋翼飞行器近距离飞行,包括编队飞行和多机器人合作执行任务。在这些场景下,四旋翼无人机可能会经历较强的接触力和接触力矩,这些接触力和接触力矩很难进行建模,但会极大地影响四旋翼机的动态行为。准确估计接触力和接触力矩并对其做出适当的反应,对于四旋翼飞行器安全有效地完成给定的任务是至关重要的。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种四旋翼无人机接触力和接触力矩的估计方法,该估计方法只需要依赖机载的惯性测量单元、电机转速计、姿态反馈、速度反馈以及精确建模的四旋翼动力学模型,借助误差状态卡尔曼滤波方法,实现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。

2、本专利技术采用以下具体技术方案:

3、一种四旋翼无人机接触力和接触力矩的估计方法,该估计方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种四旋翼无人机接触力和接触力矩的估计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的估计方法,其特征在于,步骤一具体过程为:

3.如权利要求2所述的估计方法,其特征在于,步骤二具体过程为:

4.如权利要求3所述的估计方法,其特征在于,步骤三具体包括:

5.如权利要求4所述的估计方法,其特征在于,步骤四具体包括:

【技术特征摘要】

1.一种四旋翼无人机接触力和接触力矩的估计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的估计方法,其特征在于,步骤一具体过程为:

3.如权利要求2所述的估...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨庆凯殷煜涵吕京硕赵欣悦李若成方浩
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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