[发明专利]一种仿猛禽的臂-翼协同变体控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种仿猛禽的臂-翼协同变体控制系统的控制方法，其特征在于控制系统包括翅膀骨骼，所述翅膀骨骼包括翅膀肱骨（1）、翅膀尺骨（3）和翅膀桡骨（2）、翅膀掌骨（4）三段骨骼，三段骨骼的转动实现翅膀的运动，所述翅膀骨骼对应设置有手臂骨骼，所述手臂骨骼包括与翅膀骨骼结构一一对应的人体肱骨（5）、人体尺骨（7）和人体桡骨（6）、人体掌骨（8）三段骨骼；

控制系统的控制方法，包括以下步骤:

步骤1、获取猛禽翅膀的运动规律: 采用姿态传感器对翅膀骨骼每个自由度参数进行识别，从而获得翅膀骨骼各个自由度参数数据，进而获取猛禽翅膀的运动规律；

步骤2、对模仿猛禽翅膀运动的手臂动作进行大样本采集: 通过姿态传感器对手臂骨骼每个自由度参数进行识别，采集手臂动作大样本数据，采集的手臂动作大样本数据是在获取猛禽翅膀运动规律的基础上，手臂对猛禽翅膀骨骼的各个自由度进行模拟，从而获得手臂骨骼各个自由度参数的大样本数据；

步骤3、采用卷积神经网络对样本数据进行深度学习：利用翅膀骨骼各个自由度数据和手臂骨骼各个自由度参数的样本数据，通过卷积神经网络进行深度学习，建立起猛禽翅膀骨骼各个自由度参数和手臂骨骼各个自由度参数之间的映射关系；

步骤4、基于步骤3中的映射关系，通过模拟鸟类运动来控制仿鸟类飞行器的运动。

2.根据权利要求1所述的一种仿猛禽的臂-翼协同变体控制系统的控制方法，其特征在于所述翅膀肱骨（1）一端连接翅膀肩关节，另一端通过翅膀肘关节与翅膀尺骨（3）和翅膀桡骨（2）相连接，所述翅膀尺骨（3）和翅膀桡骨（2）一段骨骼通过翅膀腕关节与翅膀掌骨（4）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种仿猛禽的臂-翼协同变体控制系统的控制方法，其特征在于所述人体肱骨（5）一端连接人体肩关节，另一端通过人体肘关节与人体尺骨（7）和人体桡骨（6）段骨骼相连接，所述人体尺骨（7）和人体桡骨（6）段骨骼通过人体腕关节与人体掌骨（8）相连接。

4.根据权利要求3所述的一种仿猛禽的臂-翼协同变体控制系统的控制方法，其特征在于所述翅膀肱骨（1）具有三个自由度，其能绕肩关节进行扭转、上反、后掠，对应人体肱骨（5）绕肩关节进行扭转、前后、上下摆动，所述翅膀尺骨（3）和翅膀桡骨（2）具有一个自由度，其能绕肘关节进行后掠，对应人体尺骨（7）和人体桡骨（6）绕肘关节进行上下摆动，所述翅膀掌骨（4）具有一个自由度，其能绕腕关节进行后掠，对应人体掌骨（8）绕腕关节进行上下摆动。

5.根据权利要求1所述的一种仿猛禽的臂-翼协同变体控制系统的控制方法，其特征在于所述步骤4中，在建立翅膀骨骼和人体手臂骨骼的映射关系后，通过人体手臂的伸展、收缩、扑动来实现仿鸟类飞行器翅膀在飞行过程的伸展、收缩和扑动。