Nature Machine Intelligence 基于强化学习的扑翼无人机机翼应变飞行控制

尽管无人机技术发展迅速,但复制生物飞行的动态控制和风力感应能力,仍然遥不可及。生物学研究表明,昆虫翅膀上有机械感受器,即钟形感受器campaniform sensilla,探测飞行敏捷性至关重要的复杂气动载荷。

近日,韩国亚洲大学(Ajou University)Taewi Kim, Insic Hong, Sunghoon Im, Je-sung Koh,Seungyong Han & Daeshik Kang等,韩国即时通信Kakao公司的Seungeun Rho等,在Nature Machine Intelligence上发文,利用模拟这些生物系统的机器人实验,证实了机翼应变提供了无人机姿态角以及风向和风速的关键信息。

研发了可应用于扑翼无人机的"感知飞行"控制技术,利用施加在扑翼无人机机翼上的气动力,推导重要的飞行数据,如姿态和气流,而无需加速计和陀螺传感器。

目前工作包括五个关键实验:用于提供状态信息的机翼应变传感器系统初步验证,在风变化的单自由度运动环境中的控制技术,在重力姿态调整的两自由度运动环境中的控制技术,在有风条件下的位置控制测试,以及在无风条件下,仅使用机翼应变传感器的精确飞行路径操纵的演示。

在强化学习驱动的飞行控制器帮助下,已经成功地演示了仅使用机翼应变传感器,在各种环境中控制扑翼无人机。从阵风阻力到自主飞行机器人的风力辅助飞行,这种环境变化的适应性,将有利于各种应用。

预计这种扑翼无人机控制技术,可用于间谍机器人、勘探和救灾机器人等自行感知风向并飞向目标位置的机器人。

Wing-strain-based flight control of flapping-wing drones through reinforcement learning.

基于强化学习的扑翼无人机机翼应变飞行控制

图1: 基于感知飞行的飞行控制策略。

图2:从机翼应变数据中,提取气动特征。

图3: 通过感知风向和风速进行位置控制,风向和风速因位置而异。

图4 在两个自由度环境中的的强化学习reinforcement learning,RL。

图5: 具有感知飞行系统的扑翼无人机位置控制。

相关推荐
FPGA小迷弟1 天前
FPGA 与千兆以太网校验和:从原理到 Verilog 实现
嵌入式硬件·fpga开发·无人机·ai编程·fpga
亥时无人机管理系统3 天前
一网统飞低空管控平台源码 全域无人机集中管理系统功能与落地优势
私有化部署·无人机·低空经济·无人机管理系统·一网统飞·行业巡检
拓恒技术5 天前
从“可见光漏检”到“热异常锁定”:无人机河道排污口识别与溯源的技术链路
人工智能·视觉检测·无人机
QXWZ_IA5 天前
无人机自主巡检从半自动到全闭环的阶段划分与定位要求
人工智能·安全·无人机
AiNightVision5 天前
无人机夜视模块如何选择?——从参数指标到系统集成的完整选型指南
人工智能·算法·计算机视觉·车载系统·无人机·视频·智能硬件
qq_25294131685 天前
无人机视角公路两侧滑坡检测数据集 | 公路巡检 滑坡检测 地质灾害 无人机航拍9302期
yolo·目标检测·目标跟踪·无人机·地质灾害·无人机视角·滑坡检测
tianxuanjg6 天前
无人机科研轻量化结构件采购指南|高校实验室选型避坑:轻量化与结构强度如何兼顾
人工智能·经验分享·机器人·无人机·制造
大势智慧6 天前
大势智慧支撑武汉市第二十四届职业技能大赛无人机测绘操控员(三维数字化)赛项圆满举办
无人机·比赛·职业技能大赛·武汉·空间赋能·圆满举办
AC10074097 天前
【德信康】无人机射频功放多频段切换模块
无人机
我喜欢就喜欢7 天前
无人机正射色差:镶嵌线 shp + 羽化接缝实操思路
无人机·遥感