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飞行机器人BeeRotor:用视觉控制飞行
虽然有研究指出，飞行的昆虫是通过重力来感知方向进行导航，实际上，这些研究也表明，这些昆虫也大部分通过视觉控制飞行，即通过复眼视网膜感知周围环境的光流信息。 Expert和埃克斯·马赛大学研究机构Institut des Sciences du Mouvement Etienne-Jules Marey的Franck Ruffier，他们共同打造了一款受到蜜蜂飞行启发的飞行机器人 为了更加精确复制昆虫通过感知光流信息控制飞行的能力，研究者们在BeeRotor的“眼睛”上下方安装了24个光电二极管，让机器人感知周围环境。 第一个通过视觉数据控制飞行高度。第二个，通过收集的地势数据控制速度。最后一个用来保持平衡，以避免在没有安装加速计的情况下，急剧倾斜带来的不稳定破坏拍摄效果。 关于“基于光流传感器而不是参考坐标或加速计的崎岖地形飞行移动”研究成果将会被刊登在英国专业期刊《生物灵感和生物模拟》上。
85190发布于 2018-04-13 - 来自专栏机器人网
四旋翼无人飞行器自主飞行控制原理
形式如图所示，电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。 四旋翼飞行器在空间共有6个自由度（分别沿3个坐标轴作平移和旋转动作），这6个自由度的控制都可以通过调节不同电机的转速来实现。 其基本运动状态分别是： （1）垂直运动；（2）俯仰运动； （3）滚转运动；（4）偏航运动； （5）前后运动；（6）侧向运动； 在控制飞行器飞行时，有如下技术难点： 首先，在飞行过程中它不仅受到各种物理效应的作用 其次，微型四旋翼无人飞行器是一个具有六个自由度，而只有四个控制输入的欠驱动系统。它具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感的特性，使得飞行控制系统的设计变得非常困难。 这三个问题解决成功与否，是实现微型四旋翼无人飞行器自主飞行控制的关键，具有非常重要的研究价值。
2.6K50发布于 2018-04-12 - 来自专栏机器人网
四轴飞行器姿态控制算法
PID控制算法 先简单说明下四轴飞行器是如何飞行的,四轴飞行器的螺旋桨与空气发生相对运动，产生了向上的升力，当升力大于四轴的重力时四轴就可以起飞了。 四轴飞行器飞行过程中如何保持水平：我们先假设一种理想状况：四个电机的转速是完全相同的是不是我们控制四轴飞行器的四个电机保持同样的转速，当转速超过一个临界点时（升力刚好抵消重力）四轴就可以平稳的飞起来了呢 我们控制四轴电机1和电机3同向，电机2电机4反向，刚好抵消反扭矩，巧妙的实现了平衡, 但是实际上由于电机和螺旋浆本身的差异，造成我们无法做到四个电机产生相同的升力，这样飞行器起飞之后就会失去平衡。 如果画蛇添足加上这个参数反而会使系统的控制受到影响。 四轴飞行器中的控制器 目前四轴飞行器中所使用的是增量是PD控制器，下面以ROLL方向为例 ? 旋转规则 Roll方向旋转，则电机1电机2同侧出力，电机0电机3反向出力 Pitch方向旋转，则电机2电机3同侧出力，电机0电机1反向出力 Yaw方向旋转，则电机1电机3同侧出力，电机0电机2反向出力
2.5K90发布于 2018-04-25 - 来自专栏全栈程序员必看
飞行器pid控制(旋翼飞控)
先说下什么是四旋翼飞行器 名称：四旋翼飞行器 组件：一个机架，一个陀螺仪，四个无刷直流电机，一个电池，一块单片机（能飞起来的最基本配置） 原理：利用四个电机旋转产生的反作用力托起飞行器上升，利用单片机和飞行控制算法控制电机使飞行器稳定 那么具体怎么利用这三个角度控制飞行器稳定呢？ 占空比就是一个周期内高电平时间与周期的比值） 这样构成飞控系统的输入量，输出量就都出来了，输入量是陀螺仪采集的角度，输出量是speed的值，四个电机对应四个speed，分别是speed1,speed2, ，飞机x=30，经过算法调节第二秒x=25，第三秒x=10，那么对于微分来说第一秒误差变化量为5，第二秒误差变化量为15 那么他就会阻止x继续变小，即使x变小是为了使飞机稳定，如果第一秒x=15，第2秒 下面说一下算法周期 就是通过定时器控制，经过多久取一次陀螺仪数据，多久取一次内环计算数据，多久取一次外环计算数据，这个必须要严格控制好，具体值可以和PID值一样自行调试 一年前做过四轴，只凭回忆整理，
1.5K20编辑于 2022-07-25 - 来自专栏锅总
如何手搓一个飞行控制系统？
飞行控制系统（Flight Control System） 飞行控制系统是飞机最重要的控制系统，负责控制飞机的姿态、方向和高度。它分为两大类：初级飞行控制和次级飞行控制。 平尾调整片（Trim Tabs）：用于调节和稳定飞机的飞行姿态，减轻飞行员的操作负担。 2. 传感器冗余：飞行传感器（如速度、高度、角度传感器）通常有多个冗余备份，以确保当某个传感器出现问题时，仍然可以获取准确的飞行数据。 2. 航空业故障统计 根据国际航空运输协会（IATA）的数据，全球每百万次飞行中仅发生约1-2次事故，这其中并非所有事故都与硬件故障直接相关。 2. 发动机故障 发动机故障虽然不如电池问题常见，但它往往影响较大，修理成本也更高。 发动机故障率：约为每年2%-5%，根据汽车使用年限、品牌、驾驶习惯等变化较大。
78010编辑于 2024-10-09 - 来自专栏机器人网
技术干货：四轴飞行器姿态控制算法
在四轴飞行器中使用到了四元数和欧拉角,姿态解算的核心在于旋转。姿态解算中使用四元数来保存飞行器的姿态，包括旋转和方位。在获得四元数之后，会将其转化为欧拉角，然后输入到姿态控制算法中。 四轴飞行器飞行过程中如何保持水平：我们先假设一种理想状况：四个电机的转速是完全相同的是不是我们控制四轴飞行器的四个电机保持同样的转速，当转速超过一个临界点时（升力刚好抵消重力）四轴就可以平稳的飞起来了呢 我们控制四轴电机1和电机3同向，电机2电机4反向，刚好抵消反扭矩，巧妙的实现了平衡, 但是实际上由于电机和螺旋浆本身的差异，造成我们无法做到四个电机产生相同的升力，这样飞行器起飞之后就会失去平衡。 如果画蛇添足加上这个参数反而会使系统的控制受到影响。 四轴飞行器中的控制器 目前四轴飞行器中所使用的是增量是PD控制器，下面以ROLL方向为例 ? 旋转规则 Roll方向旋转，则电机1电机2同侧出力，电机0电机3反向出力 Pitch方向旋转，则电机2电机3同侧出力，电机0电机1反向出力 Yaw方向旋转，则电机1电机3同侧出力，电机0电机2反向出力
3.6K60发布于 2018-04-25 - 来自专栏全栈程序员必看
四旋翼飞行器姿态控制(四轴飞行器姿态解算)
在完成了基本原则的基础之后，即保证两个坐标系的正确转化后，利用基于载体上的陀螺仪进行积分运算，得到基于载体坐标系的姿态数据，经过一系列PID控制，给出控制量，完成基于载体坐标系上的稳定控制后，反应到地理坐标系上的稳定控制 考虑一个导弹，他的飞行速度由加速度计来测量而飞行过程中的转体姿态由陀螺仪来测量。 2、你必须带有方向导航系统，实时更新你目前的朝向。对应到飞行导航上面，黄家湖的位置对应“地理”坐标系，青山的位置对应“载体”坐标系。你的目的就是让这个两个坐标系被正确转化和标定。 至于你具体是走过去，骑自行车去，乘公交去还是做出租车过去，对应在飞行导航上面的话，利用的陀螺仪通过积分作用确定自己的动态姿态。 其中R=(cos(theta/2),alpha*sin(theta/2),beta*sin(theta/2),gama*sin(theta/2))，且alpha2+ beta2+gama2=1。
2K20编辑于 2022-08-01 - 来自专栏云深之无迹
简单的准系统飞行控制器(dRehmFlight VTOL)
dRehmFlight VTOL 是一种简单的准系统飞行控制器，适用于从简单的多旋翼飞行器到更复杂的过渡飞行器的所有类型的垂直起降 (VTOL) 飞行器。 2.支持传统的 PWM、PPM 或 SBUS 接收器。 3.支持 MPU6050 和 MPY9250 IMU。 4.易于使用的控制混合器，具有稳定的轴变量，能够将直接、不稳定的命令直接从发射器传递到电机或伺服系统。 5.三种 PID 控制器类型，包括基于速率和角度的设定值。 cdn.hackaday.io/files/1747687477274112/dRehmFlight%20VTOL%20Documentation.pdf 有详尽得文档 GitHub有三个版本得飞控 0，1，2
85700发布于 2021-12-01 - 来自专栏信数据得永生
Atom飞行手册翻译： 2.11 Atom中的版本控制
Atom中的版本控制 对于任何项目来说，版本控制都是很重要的一个方面。Atom集成了一些基本的Git和Github功能。
1.2K30编辑于 2022-11-27 - 来自专栏CNNer
【无人飞行器】开源 | CMPCC：基于走廊的模型预测无人机激进飞行的轮廓控制
论文地址： http://arxiv.org/pdf/2007.03271v2.pdf 代码： 公众号回复：09060203727 来源： 浙江大学 论文名称：CMPCC: Corridor-based Model Predictive Contouring Control for Aggressive Drone Flight 原文作者：Jialin Ji 内容提要 在自主四旋翼飞行器的设计标准中， 生成最优轨迹和精确跟踪飞行轨迹是行动方面的两个关键部分。 本文以MPCC为基础，利用飞行走廊作为硬安全约束，提出了一个有效的，后退的地平线，局部自适应低层规划器作为中间层之间的原规划器和控制器，称为基于走廊的模型预测轮廓控制(CMPCC)。 ，同时优化了系统的飞行攻击性和跟踪精度，克服了未知干扰，提高了系统的鲁棒性。本文的方法具有在线优化飞行速度、严格的安全性和可行性、实时性等特点，将作为多种四旋翼系统的低级插件发布。
1.8K20发布于 2021-02-24 - 来自专栏全栈程序员必看
四旋翼飞行器1——结构和控制原理
四轴飞行器是一个在空间具有6个活动自由度（分别沿3个坐标轴作平移和旋转动作），但是只有4个控制自由度（四个电机的转速）的系统，因此被称为欠驱动系统（只有当控制自由度等于活动自由度的时候才是完整驱动系统） ，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备， 这种结构特点：同一直线上转向相同，不同直线上转向相反。 “X字形”结构 控制原理： 为了保持飞行器的稳定飞行，在四轴飞行器上装有3个方向的陀螺仪和3 轴加速度传感器组成惯性导航模块，可以计算出飞行器此时相对地面的姿态以及加速度、角速度。 飞行控制器通过算法计算保持运动状态时所需的旋转力和升力，通过电子调控器来保证电机输出合适的力。通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。 四旋翼飞行器的电机 1和电机 3逆时针旋转的同时，电机 2和电机 4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。
2.5K20编辑于 2022-07-23 - 来自专栏全栈程序员必看
四旋翼飞行器图片(4轴飞行器飞行运动中有)
1、未知区域地形的构建 （1）危险环境中地形的探测； （2）陌生环境中危险品的搜寻； 2、农业方面的应用： （1）运用图像识别技术检测果实数量； （2）区域性灌溉，可以水资源用量可以降低25%； （3） 具体见链接http://www.aiweibang.com/yuedu/153474153.html 3、高层建筑物的搭建 4、编队飞行 粒子群属于群体智能算法中的一种，该系统中无集中控制约束，控制是分布的 ，不会因个体的故障影响整个系统的问题，确保了系统具有更强的鲁棒性，在编队飞行中，可以动态调整编队飞机的数量和队形，使机群的风险降到最低。
38130编辑于 2022-07-31 - 来自专栏机器人网
可穿戴外骨骼机器人：用身体控制无人机飞行
研究人员提出了一种用于控制固定翼无人机的可穿戴式外骨骼。命名为FlyJacket，该设备旨在帮助初学者控制无人机，同时做出直观的上半身姿势，从字面上像翅膀一样张开双臂。 加上头戴式耳机，FlyJacket旨在让飞行员有一种自然的飞行感觉，同时比使用传统的无人驾驶飞机控制可以更好地控制和减少不适感。 ? 软外骨骼包括运动传感器以跟踪飞行员的运动。 飞行员戴着虚拟现实耳机或其他头戴式显示器，以便他们看到无人机从前置摄像头看到的东西。为了运转良好，FlyJacket要求无人机以恒定速度飞行。 ? 研究人员说，飞行夹克允许相同程度的控制，在经验丰富的和没有经验的飞行员之间取得了更大的一致性。用户还报告说，与使用传统控制相比，感觉更加沉浸在飞行中，而没有感到难受。 该设备可以让飞行员的双手保持空闲状态，以便可以使用手持控制器，例如标记在无人机飞行时发现的兴趣点。这些标签可用于绘制未来使用的兴趣点。类似的手势可用于触发自动行动，如起飞或返航。 ?
59820发布于 2018-07-23 - 来自专栏码农爱学习的专栏
电机控制进阶2——PID位置控制
2 核心程序 了解了速度控制与位置控制的区别后，下面就可以修改程序。 2.1 编码器相关 ? /* TIM4通道1通道2 正交编码器 */ void TIMx_encoder_init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct TIM_CounterMode_Up; /*连续向上计数模式*/ TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStruct); /*编码器模式配置：同时捕获通道1与通道2( encoderDelta = encoderNow - encoderLast; /*得到变化值*/ encoderLast = encoderNow;/*更新上次的累计值*/ /*【2】 encoderNow, 1); /*给通道1发送实际的电机【位置】值*/ } 3 实验演示 实验中，指定目标值1496，可以实现电机正转1圈，再指定目标值-1496，因为是相对位置，电机会反转2圈
3.7K31发布于 2021-06-24 - 来自专栏HansBug's Lab
2697: 特技飞行
2697: 特技飞行 Time Limit: 10 Sec Memory Limit: 256 MB Submit: 646 Solved: 393 [Submit][Status] Description 神犇航空开展了一项载客特技飞行业务。 每次飞行长N个单位时间，每个单位时间可以进行一项特技动作，可选的动作有K种，每种动作有一个刺激程度Ci。 Sample Input 5 2 2 2 Sample Output 12 HINT 数据规模及约定 对于10%的测试数据，N<=20，K<=3 对于全部的测试数据，1<= Source 题解：这个嘛，是个萌萌哒贪心啦啦啦——先从大到小排序，然后依次往两边摆上 ，不难证明其最优性 1 var 2 i,j,k,m,n,ll,l,r,x,y:longint; 3
62270发布于 2018-04-10 AI控制系统助力无人机在不确定环境中精准飞行
AI控制系统助力无人机在不确定环境中精准飞行技术突破某机构研究人员开发了一种基于机器学习的新型自适应控制算法，能够最小化自主无人机在遭遇不可预测力量（如阵风）时与预期轨迹的偏差。 核心技术特点无需预编程干扰结构：与传统方法不同，该技术不需要编程人员提前了解不确定干扰的任何结构信息快速学习能力：控制系统的AI模型仅需从15分钟飞行时间收集的观测数据中学习所需知识自动算法选择：技术自动确定应使用哪种优化算法来适应干扰 ，从而提升跟踪性能元学习架构：通过元学习技术训练控制系统同时完成多项任务，使其能够适应不同类型的干扰性能表现在模拟测试中，该自适应控制系统实现了：比基线方法减少50%的轨迹跟踪误差在训练中未见的新风速条件下表现更优随着风速增强 研究人员在控制系统中：用神经网络模型替代包含潜在干扰结构的函数自动选择正确的镜像下降函数同时从数据中学习神经网络模型提供函数范围供算法选择最适合当前问题的函数元学习适应机制通过元学习技术：在训练期间向控制器展示不同风速家族学习跨不同场景的高效共享表示保持神经网络和镜像函数的一致性 ，无需每次重新计算应用场景该系统可应用于：强风环境下高效配送重型包裹国家公园火灾易发区域监测野外消防救援等任务实验验证研究团队正在进行硬件实验，在真实无人机上测试控制系统在不同风况和其他干扰下的表现。
26910编辑于 2025-09-18- 来自专栏计算摄影学
光的飞行时间技术 (TOF系列2)
利用这个信息，以及光飞行的时间，就可以求出光源和目标之间的距离。1968年，Walter Koechner展示了如何利用大功率注入激光二极管来进行距离探测。 ? 与此同时控制传感器开始曝光。由于传输的时延，会导致传感器中真正接收到的光子量只有q1这一部分，q2这一部分由于关闭曝光没有接收到。 你可以看到，一个像素使用两个开关(G1和G2)和两个存储元件(S1和S2)。开关由与光脉冲具有相同时长的脉冲控制，其中开关G2的控制信号被精确控制，使得刚好延迟了1个脉冲宽度。 这样在S1中仅通过G1对光电信号的一部分进行采样，而将另一部分存储在S2中。根据距离的不同，S1和S2之间的比率会发生变化，如图所示。 单个光脉冲导致的S1和S2的差异很微弱，但当多个发射-接收的信号积累起来后，就可以得到显著的结果。这也就对应了上面公式中的 ? 和 ? 。 ? 下图是距离和信号S1、S2的关系： ?
98010发布于 2021-03-16 - 来自专栏镁客网
飞行汽车，难「上天」
在拉里·佩奇投资后，他们又先后推出单人旋翼飞行器Flyer，以及固定机翼的翻转旋翼飞行器Heaviside。 图 | Joby Aviation旗下飞行汽车 久而久之，两者之间基本就划上了等号。 因此我们会注意到，绝大多数“飞行汽车产品”都是只能飞不能跑的eVLOT，但大家都心照不宣地将其归类为飞行汽车。 一方面是因为大部分机型都处于飞行测试阶段，距离规模上市还很遥远；另一方面，飞行汽车自身存在的众多问题亟待解决。 从供应链上来看，飞行汽车既不属于传统航空工业，也不属于汽车工业，每个部件都需要从零开始积累技术，目前打造一款全新的飞行汽车产品需要从电池、动力系统、飞行控制系统、航电系统、通讯系统、导航系统以及整机结构等多个环节入手 一些起步更早的企业，旗下产品或许能达到超过100公里的水平，例如小鹏推出的汇天旅航者 X2，已经可以实现长达35分钟的飞行，但后来者的产品就逊色许多，例如丰田推出首款飞行汽车测试产品仅能飞行5分钟。
55420编辑于 2022-09-27 四旋翼飞行器动力学建模与简单PID控制
四旋翼飞行器动力学建模与PID控制方案一、动力学建模1. 坐标系定义地球坐标系 (Inertial Frame) 原点位于地面参考点，坐标轴与地理坐标系对齐，用于描述飞行器绝对位置和速度。 + Ω_2^2 + Ω_3^2 + Ω_4^2) K_t=6.5\times10^{-7}\,N\cdot s^2/rad^2 （推力系数）4. 控制架构[位置环] → [速度环] → [姿态环] → [电机驱动]外环（位置环）：跟踪期望位置（X,Y,Z）中间环（速度环）：调节飞行器速度内环（姿态环）：控制欧拉角（φ,θ,ψ）2. 模型搭建步骤新建模型：创建包含动力学方程和PID控制器的子系统配置求解器：选择ode45求解器，设置仿真时间（建议>10秒）添加传感器模块：模拟IMU数据（加速度计、陀螺仪）可视化设置：添加3D动画模块显示飞行姿态 硬件在环测试dSPACE实时平台：部署PID控制器代码故障注入测试：模拟电机失效、传感器噪声等场景参考模型 四旋翼飞行器动力学建模与简单PID控制 www.youwenfan.com/contentad
96610编辑于 2025-07-15- 来自专栏机器人网
无人机飞行控制器电路设计及仿真实验结果
在无人机飞行控制系统中，飞行控制器是其核心部件，它负责飞行控制系统信号的采集、控制律的解算、飞机的姿态和速度，以及与地面设备的通讯等工作。 飞行控制器硬件结构如图1所示，实物图如图2所示。 下面详细介绍飞行控制器的数据采集、信息传输、控制量输出等问题。 （1）串口扩展 由图1可知，该飞行控制器需要与GPS、磁航向计和无线电高度表等进行通讯，共需5个串口。而586-Engine主板只提供2个串口，分别供地面检测和测控电台使用，因此需要进行串口扩展。 串口扩展电路中采用TL16C754四通道UART并-串转换器件，将8位并行数据转换成4路串行输出，外加MAX202和MAX489电平转换芯片，扩展了2个RS232串口和2个RS422串口，可满足飞行控制器的硬件需求 （2）定时处理模块：主要完成与时间有关的周期性任务，包括传感器信号的采集、飞行模式管理、导航计算、飞行控制律计算和执行机构控制等。
1.5K100发布于 2018-04-25
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