[发明专利]一种搭载机械臂的四旋翼飞行器平衡作业控制方法

摘要

本发明公开了一种搭载机械臂的四旋翼飞行器平衡作业控制方法，步骤包括：一、构建系统平台，包括四旋翼飞行器、舵机安装架、机械臂、平衡机构、无线通信模块、舵机控制器、飞行控制器和PC机；二、建立载体坐标系；确定机械臂的安装方向；三、设定机械臂的运动目标角度，通过无线通信模块传送到舵机控制器，舵机控制器控制机械臂的各个关节舵机运动至所设角度；同时关节舵机的运动角度反馈至舵机控制器，计算出平衡机构所需转动的目标角度，平衡机构接收到的舵机控制器发出的命令，运动目标角度；本发明结构简洁，平衡计算简单可靠，节约了软硬件资源；机械臂操作平稳安全，消除了机械臂运动对空中作业平台稳定的影响，提高了空中作业精度。

主权项

一种搭载机械臂的四旋翼飞行器平衡作业控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：构建系统实施平台，所述系统实施平台包括四旋翼飞行器、舵机安装架、机械臂、平衡机构、无线通信模块、舵机控制器、飞行控制器和PC机；所述机械臂包括一个或多个连杆、一个或多个用于连接和驱动连杆的关节舵机以及设于机械臂端部的用于抓取和放置物体的机械手；步骤二：以四旋翼飞行器的形心Ob为整个空中作业系统的原点，建立载体坐标系{Ob}‑xbybzb；机械臂的安装方向为x轴正方向，z轴正方向垂直x轴向上，并由右手系确定y轴正方向；步骤三：系统上电初始化，在PC机上设定机械臂的各个关节舵机的运动目标角度H*(t)，通过无线通信模块传送到舵机控制器，舵机控制器判断是否接收到新的设定目标角度H*(t)，如果没有则进入等待模式，如果收到新目标角度则判断距离上次接收到控制信号的时间差，如果时间差大于设定值τ，舵机控制器产生指令，发送至机械臂的各个关节舵机，使其运动至所设角度；同时关节舵机的运动角度H反馈至舵机控制器，计算出平衡机构所需转动的目标角度平衡机构接收到的舵机控制器发出的命令，运动目标角度；系统更新机械臂和平衡机构的位置信息。