主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
主办单位:西北工业大学  中国航空学会
地       址:西北工业大学友谊校区航空楼
仿生四足六旋翼无人机自适应着陆性能分析
作者:
作者单位:

1.南京航空航天大学 飞行器先进设计技术国防重点学科实验室;2.南京航空航天大学 直升机动力学全国重点实验室,南京航空航天大学 飞行器先进设计技术国防重点学科实验室;3.南京航空航天大学 航空航天结构力学及控制全国重点实验室,南京航空航天大学 飞行器先进设计技术国防重点学科实验室;4.南京航空航天大学 直升机动力学全国重点实验室 ,南京航空航天大学 飞行器先进设计技术国防重点学科实验室

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

V214

基金项目:

国家自然科学基金(52275114),航空科学基金(202000410520002),中国博士后科学基金资助项目(2021M691565),南京航空航天大学前瞻布局科研专项资金资助,国防卓越青年基金(2018-JCJQ-ZQ-053),江苏高校优势学科建设工程资助项目


Analysis of adaptive landing performance of bionic four-legged hexacopter UAV
Author:
Affiliation:

1.Key Laboratory of Fundamental Science for National Defense- advanced Design Technology of Flight Vehicle,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics;2.State Key Laboratory of Mechanics and Control for Aerospace Structures,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Key Laboratory of Fundamental Science for National Defense- advanced Design Technology of Flight Vehicle, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

Fund Project:

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    摘要:

    旋翼无人机在民用和军用领域被广泛应用,但传统撬式起落架在复杂地形下难以起降,为了扩大旋翼无人机的降落面积和应用范围,设计一种仿人腿式两级缓冲自适应起落架。通过对仿生腿的正逆运动学分析,提出一种自适应起落架姿态调整策略;建立仿生四足六旋翼无人机着陆动力学模型,基于多体动力学软件sim?center 3D 开展了着陆动力学仿真,并与传统撬式起落架进行着陆性能对比研究。结果表明:着陆腿式的两级缓冲自适应起落架及其姿态调整策略,能够使滚转角减小95.69%,过载系数降低34.06%,两级缓冲自适应起落架在面对复杂地形时具备主动调节姿态安全着陆的地形适应能力和极好的减震缓冲能力。

    Abstract:

    The classic sled-type landing gear makes it challenging to take off and land in challenging terrain, with the widespread usage of rotorcraft UAVs in both civil and military domains. This research develops a two-stage buffered adaptive landing gear that is similar to a human leg in order to increase the landing area and application range of rotorcraft UAVs. An adaptive landing gear attitude adjustment strategy was proposed after researching the positive and negative kinematics of the bionic leg. A bionic quadruped hexacopter UAV landing dynamics model was established, landing dynamics simulation was carried out using the multi-body dynamics software simcenter 3D, and a comparison of landing performance with the conventional sled landing gear was carried out. The research demonstrates that the two-stage cushioned adaptive landing gear in the landing leg style and its attitude adjustment strategy can reduce roll angle by 95.69% and overload coefficient by 34.06%, proving that the two-stage cushion adaptive landing gear has excellent shock absorption and cushioning capability in the face of complex terrain.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

周乐,尹乔之,魏小辉,孙文宇,梁伟华,聂宏.仿生四足六旋翼无人机自适应着陆性能分析[J].航空工程进展,2024,15(3):45-51,70

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  • 收稿日期:2023-04-03
  • 最后修改日期:2023-05-04
  • 录用日期:2023-05-23
  • 在线发布日期: 2024-04-01
  • 出版日期: