1-跳跃式起飞的扑翼飞行器构型设计与动力学分析_严威.pdf

       扑翼飞行器作为一种安全、可靠和低成本的空中飞行手段，在近些年受到了广泛的关注和研究。由于当前电池能量密度的限制，扑翼飞行器难以保持长时间的飞行状态，为了延长飞行器的工作时间，需要飞行器在任务之外的时间实现暂时的栖息以及停靠。同时，在野外复杂多变的环境之

中，容易出现由于物体碰撞而意外着陆的情况。因此，在没有人为辅助情况下实现自主起飞是扑翼飞行器的必要功能之一。然而，当前所研制的各类扑翼飞行器鲜有能够实现自主起飞，更多的采用人为的手抛完成起飞。受制于不同模态下的构型，运动控制策略、整体质量等多方面因素，自主起飞的实现仍然具有较大的挑战。 

       针对现有扑翼飞行器较难实现在水平地面上自主起飞的问题，本文提出了一种新的具有跳跃起飞功能的扑翼飞行器。本文首先提出了跳跃模块及扑翼飞行模块的基本结构布置形式。根据结构布置的特点，确定了跳跃模块和扑翼飞行模块的设计方案。为了获得实现平稳的起跳飞行模态切换过程的控制策略，对从起跳储能到翼面展开的完整模态切换过程进行了动力学建模， 分析影响机器人运动过程中姿态的因素。 依照构型以及动力学分析结果，完成机器人机械结构以及硬件控制系统的设计与样机搭建，实现机器人自主起飞功能的测试验证。

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