四轴旋翼飞行器结构设计与模态分析

通过分析四轴旋翼飞行器的飞行原理,基于UG NX环境进行了四轴旋翼飞行器的自顶向下的机械结构总体设计,并在FEM集成模式下对机架的结构模态进行了求解,得到了机架的10阶模态。结果表明:本文设计的快速插接式机架结构,最低自然频率低于振源频率,可以有效避免振源的激振,且结构比载重余量较大,扩展性高。     

基于ARM的四旋翼无人飞行器控制系统

为改变传统以单片机为处理器的四旋翼无人飞行器的控制方式,提出了一种基于嵌入式ARM的飞行控制系统的设计和实现方案.详细介绍了控制系统的总体构成以及硬、软件设计方法,包括传感器模块、电机模块、无线通信模块.试验结果表明,该设计结合嵌入式实时操作系统,保证了系统的高可靠性和高实时性,能满足飞行器起飞、悬停、降落等飞行模态的...     

无人搜救飞行器结构设计

四旋翼无人搜救飞行器合理的结构设计是飞行器稳定飞行的前提,飞行器性能的稳定取决于设计结构的优化程度。通过对四旋翼无人搜救飞行器结构的分析、建模、运算来设计四旋翼无人搜救飞行器的结构,使其性能更加稳定可靠。     

某四旋翼无人飞行器的力学仿真分析

旋翼无人飞行器具有垂直起降／着陆、可悬停、机动性好及结构简单等多种优点,无论是在军事领域还是民用领域,都有非常广泛的应用价值。文中采用Abaqus建立了某四旋翼无人飞行器的力学仿真模型。基于所建立的力学仿真模型,分析了该无人飞行器在旋翼升力、风载荷和降落冲击等工况下结构的强度和刚度响应,得到了相应的变形和应力云图。计算结果表明,该旋翼飞行器的结构设计满足总体设计要求。     

四旋翼无人飞行器驱动系统设计与性能测试

针对动四旋翼无人飞行器的高动态、高效率驱动问题,对四旋翼无人飞行器驱动系统的硬件设计、动态模型、能量效率等方面进行了研究,提出了一种基于ATmega88微控制器及I2C总线技术的多旋翼飞行器驱动系统,利用升力测试平台对驱动系统的动态性能与能量效率进行了测试,通过系统辨识实验建立了PWM-旋翼升力动态模型,并分析了供电电压对模型参数和系统效率的影响。实验结果表明,该驱动系统带宽大于10 rad/s,且在每个旋翼300克升力输出时效率高达9 g/W,完全满足四旋翼无人飞行器的设计需要。     

一种四旋翼飞行器超声波避障系统

为提高四旋翼飞行器的安全性,开发了一种基于STM32微控制器和超声波模块的避障系统。在分析超声波数据特点的基础上,对其进行了滤波处理,并根据处理后的数据控制飞行器避障,最后进行了飞行测试。测试结果表明,滤波处理后的超声波数据满足避障控制对实时性、稳定性的要求,同时该避障系统能保证飞行器的安全。     

基于WIFI的智能多功能微型四旋翼飞行器设计

本文基于WIFI无线传输技术，通过建立四旋翼飞行器的空气动力数学模型，结合实际需求分析，通过单片机总控，各功能模块有机整合，优化软硬件设计，完成最终制作调试，实现飞行器的自由巡航、悬停、降落和视频探测等功能，达到了预期设计目标。     

可变结构小型多旋翼无人飞行器的设计

针对现有的四旋翼直升机存在飞行速度低、航程短等问题,综合考虑了四旋翼可以垂直起降和固定翼能够长距离航行的特点,提出一种在四旋翼的基础上添加一对固定翼和涡扇推力电机的变结构无人飞行器,并给出三维建模;在水平飞行时机身两侧的双涵道涡扇和机翼共同向前倾斜以产生向后的推力和向上的升力。开发出该变结构无人飞行器样机,对飞行器固定翼进行流固耦合力学仿真分析,最后对变结构飞行器动力学建模。固定翼的单向流固耦合计算结果显示,设计的机翼升力满足设计要求。从截面翼型位置上分析有一定意义,证明最大应力并非在翼型的前缘或后缘,而是在上表面,同时也验证了CLARK Y翼面形状产生的升力在飞行过程中起主要作用。     

载重四旋翼农用无人机翼臂有限元分析

随着科技的发展,无人机的应用领域愈加广泛。四旋翼无人机凭借其自身独特的优势,作为农药喷洒工具在现代农业生产中得到了大量应用。为了进一步减小四旋翼无人机飞行时的能量损耗,利用SolidWorks建立无人机整体模型,导入有限元软件ANSYS Workbench进行模拟分析。结果表明:采用0.5 mm厚度碳纤维管符合使用要求。选用壁厚更薄的碳纤维管,可以减轻无人机重量,节约制造成本,降低能量损耗。     

四旋翼飞行器网络个性化定制应用服务研究

介绍了在"互联网+"环境下的四旋翼飞行器个性化定制服务的C2B商业模式以及3D打印技术在四旋翼飞行器个性化定制产品加工制作中的应用,进一步提出了四旋翼飞行器网络个性化定制的流程及个性化定制后的四旋翼飞行器产品加工制造任务匹配优化。最后产品服务通过网络化订单系统进行管理及社会供应链中的物流供应进行配送。以互联网为核心的四旋翼飞行器网络个性化定制服务使得四旋翼飞行器制造企业在贸易与生产的效率方面得到很大的提高。     

某型无人机载雷达的结构设计

无人机具有研制成本低、环境适应能力强等优势,广泛应用在民用和军用上,但无人机体积较小,研制高可靠性的小型化和轻型化无人机载雷达难度较大.文中论述了某无人机载雷达结构设计的总体方案,利用功率射频单元与天线单元结构一体化和环控一体化设计,实现了无人机载雷达的小型化和轻型化设计,并通过力学仿真和热仿真验证了该方案的可行性.该设计方案成功解决了无人机载雷达占用空间小、重量要求苛刻及无人机无法提供液冷源等技术难题,可供今后同种类型无人机载雷达的结构设计参考.     

无人机电动收放作动筒余度设计与可靠性分析

通过对电动收放作动筒的可靠性分析,找出其薄弱环节,提出一种实现针对可靠性与安全性电动收放作动筒余度设计。对余度电动收放作动筒进行可靠性评估,提出电动收放作动筒可靠性函数模型,并对其进行可靠性的预计与分配,同时针对余度作动筒进行故障树的绘制以及故障树定性定量分析。针对可靠性分析结果,提出电动收放作动筒进一步优化的措施,并通过可靠性对比表明电动收放作动筒可靠性满足航空标准,基于安全性与可靠性的余度设计与可靠性分析原理方法切实可行,具有工程应用价值。     

高空作业车转台有限元结构分析

以某型高空作业车转台为研究对象,运用有限元分析方法,借助ANSYS软件对转台进行了有限元分析,确定了转台在危险工况时的应力分布和变形,并提出结构改进方案,为作业车转台的结构设计和改造提供理论依据。     

基于视觉的小型四旋翼无人机自主飞行控制

提出为实现小型四旋翼无人机自主飞行控制,设计一种基于视觉的飞行控制方法,并搭建嵌入式控制架构飞行试验平台。在控制过程中,光流信息与姿态角信息进行融合用于估计无人机水平位置信息,利用获取到的水平位置信息作为内外环结构的比例微分积分(Proportion integration differentiation,PID)控制器外环反馈信息。不同于传统的基于地面站的控制架构试验平台,该飞行系统中采用了一个嵌入式控制架构的试验平台。该平台依靠机载嵌入计算机进行光流计算、运动状态估计,并采用机载飞行控制器执行控制算法。这种嵌入式控制架构工程实现难度高,但更利于实现四旋翼无人机的全自主飞行控制。试验结果表明,提出的设计方法取得了较好全自主飞行控制效果。     

某型无人机机体几何参数三维光学检测系统

针对某型无人机机体几何参数的快速检测要求,提出了基于工业摄像测量与面结构光面密集点云扫描相结合的方案,根据实际任务需求,分别开发出TNFP系统和TNS系统,并进行了实际验证。结果表明:"TNFP三维光学摄像测量系统"的测量精度为0.01mm,完全满足某型无人机机体几何参数的测量要求,而且检测速度快,可用于无人机维修人员对无人机机体几何参数检测的需要和设计生产部门对机体几何参数设计的需要。     

无人机前起落架结构设计与有限元分析

为提升某型无人机前起落架抗弯和抗扭性能,减轻结构重量,设计了一种摇臂支柱式起落架结构。采用液压阻尼器+弹簧缓冲器结构形式,与机体连接采用对称支柱式限位连接结构,以起落架实际使用载荷为基础,分析仿真模型的载荷工况及边界条件,并运用ABAQUS软件对其进行有限元分析。计算结果表明,前起落架最大变形位于轮叉根部与机轮轮轴连接处,最大应力位于前起落架根部固支处,满足静强度要求。     

涵道式无人飞行器的动力学建模与运动稳定性分析

涵道式无人飞行器在起飞/着陆过程中,由于近地空间复杂气流等扰动的作用,极易产生钟摆振动、精度降低、失控坠落等运动失稳现象。针对求解动力学方程或Lyapunov直接法分析系统运动稳定性存在着方程难以求解及Lyapunov函数难以构建等问题,通过Lyapunov指数方法建立了飞行器结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,为指导系统的机械结构设计及控制系统优化,提高其系统的可靠性和稳定性提供参考。该方法与Lyapunov直接法相比,具有可构建性、计算过程简单等特点。     

火箭助推无人机起飞段发射动力学建模与分析

为研究某无人机火箭助推发射起飞段的动力学特性,建立其发射动力学模型并进行仿真分析。依据某无人机发射运动的实际问题,建立无人机在导轨上运动阶段的发射动力学数学模型,推导其离轨发射运动方程组。然后利用Matlab软件分别取不同的导轨长度和发射倾角进行仿真计算,得到无人机离轨运动规律和离轨运动参数,并对无人机与箱体的安全让开距离进行分析。结果表明,无人机的离轨运动特性与滑轨长度和发射倾角有关,在一定的滑轨长度和发射倾角下无人机能够安全发射。     

某无人机火箭助推发射段动态分析与仿真

为检验某无人机火箭助推发射装置的性能,建立无人机发射系统的三维实体模型及有限元模型,并基于显式动力学方法对无人机有限元模型进行动力学仿真。由仿真结果可知,能量平衡关系得到了满足,无人机运动特性均满足设计要求,为无人机的发射提供了一定的参考。