[发明专利]一种飞行机器人悬停控制系统设立方法

摘要

本发明公开了一种飞行机器人悬停控制系统设立方法,所述方法包括以下步骤：第一步，飞行机器人模型建立及控制器设计；第二步，飞行机器人视觉伺服控制系统设计；第三步，飞行机器人视觉伺服控制系统实现。本发明的飞行机器人悬停控制系统设立方法，在建立的飞行机器人动力学模型的基础上设计了基于IBVS视觉伺服算法的飞行机器人控制系统，并通过在MATLAB的SIMULINK环境下的仿真实验验证了该控制系统的可行性与有效性；在此仿真实验基础之上，最后为Parrot AR‑Drone微小型四旋翼飞行器搭建视觉伺服控制系统。

主权项

1.一种飞行机器人悬停控制系统设立方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步，飞行机器人模型建立及控制器设计，a.分析了四旋翼飞行器的结构和表示飞行器动力学模型的牛顿-欧拉方程的推导过程；b.根据动力学模型得到飞行器模型；c.采用PD控制算法为飞行器设计自平衡控制器，并在Matlab Simulink环境下进行了仿真实验；d.仿真结果表明控制器的控制效果良好；飞行器内部自平衡控制器的设计也为下一步设计飞行器外部视觉控制环打下了基础；第二步，飞行机器人视觉伺服控制系统设计，a.对视觉伺服技术进行了介绍；b.在Matlab仿真环境下为飞行机器人设计了视觉伺服控制系统；c.实验中，控制系统选取了不同参数进行仿真，并在最后对仿真结果进行分析；第三步，飞行机器人视觉伺服控制系统实现，在之前工作的基础之上，为飞行机器人AR-Drone搭建视觉伺服控制系统，设计上位机控制程序，并在实验中对IBVS控制算法的结果进行了验证、分析。