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题名基于“雁阵效应”的扑翼飞行机器人高效集群编队研究
被引量:12
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作者
尹曌
贺威
邹尧
穆新星
孙长银
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机构
北京科技大学自动化学院
北京科技大学人工智能研究院
东南大学自动化学院
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出处
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1355-1367,共13页
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基金
国家自然科学基金(61933001,61921004)
北京科技大学中央高校基本科研业务费专项资金(FRF-TP-19-001C2)
北京高校高精尖学科“北京科技大学-人工智能科学与工程”资助。
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文摘
本文借鉴“雁阵效应”,研究了扑翼飞行机器人高效集群编队飞行问题.通过对“V”字雁阵的分析得知,当前排大雁(简称头雁)和后排大雁(简称从雁)保持某一合适的相对位置偏移时,后排大雁可有效利用前排大雁挥翅产生的上洗涡流,从而节省体能;并且,雁阵通过阵型的变换,可以实现能量整体消耗的均衡性,确保长航时飞行.仿照该“雁阵效应”,分析得出耗能最少的扑翼飞行机器人集群阵型排布方式,并设计了阵型变换机制,实现集群能量整体消耗的最优性和均衡性.在此基础上,参考雁群的交互方式,设计了一种使用局部信息的控制方法,保证最优阵型的稳定维持以及阵型间的灵活变换.最后,仿真结果验证了所提理论结果的有效性.
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关键词
雁阵效应
扑翼飞行机器人
编队飞行
能量高效
阵型维持
阵型变换
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Keywords
Wild geese queue effect
flapping-wing aerial vehicle
formation
energy efficiency
configuration maintenance
configuration transformation
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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