低空低速植保无人直升机避障控制系统设计

针对低空低速植保无人直升机喷洒作业过程中地表障碍物的威胁,提出了一种基于改进人工势场的避障控制方法。将地表障碍物划分为低矮型和高杆型,并制定不同的避障策略。将无人机与障碍物的相对运动速度引入到人工势场中,给出基于改进人工势场的避障控制算法。设计自适应反步飞行控制器,构建含避障控制算法和飞行控制器的完整避障控制系统。仿真结果表明,与传统人工势场相比,对于低矮型障碍物,所提出的避障控制方法避障路径缩短66.7%,避障时间减少31%;对于高杆型中的圆柱体型障碍物,避障路径和避障时间差别不大;而对于高杆型中的长方体型障碍物,避障路径缩短约42%,避障时间减少25%。该研究可为植保无人直升机规模化应用提供参考。

基于意象约束的植保无人直升机造型设计

结合植保无人直升机造型设计实例,阐述了一种基于意象约束的造型设计思路。通过访谈、KJ等方法,结合客观约束条件构建感性意象空间;以用户偏好和企业规划目标等主观约束筛选意象词汇;然后细分所选词汇,并为其匹配具象的载体,以关联的方式确定感性意象的定位及具象载体。最后,提取具象载体的造型特征,将其作为造型元素应用于造型设计,经过评价筛选得到最终设计方案。

农用植保无人直升机高精度高度控制技术研究

随着农用植保无人直升机这一新型农用机械的推广,对其飞行控制系统的稳定性、可靠性和安全性有了更高的要求。针对农用植保无人直升机基本作业于0.5~2 m的近地空中,考虑到高度对飞行安全和喷洒效果的影响,因此要求更高的控制精度和抗干扰能力。从反馈信号和控制方案两个角度展开对农用植保无人直升机高精度高度控制技术的研究,并通过仿真验证高度精确控制技术的可行性。

农用植保无人直升机飞行航路的自动规划算法与实现

随着农业机械化和现代化的发展,微小型无人直升机在农业植保领域的应用日益得到重视,其飞行控制技术是农用植保无人直升机的核心技术。针对不规则形状的农田,如何自动、高效地规划出飞行航路,是保证无人直升机农业自动化应用和提高商业应用效益的关键技术之一。本文针对农用植保领域对微小型无人直升机飞行轨迹的技术需求,利用图形学理论,重点研究了不规则农田的辨识、最优航路设计等规划算法,并实现了规划算法的相应函数模块和应用软件。该软件在工程应用中得到了验证,取得了较好的应用效果。