旋翼无人机的建模、规划和控制

本书为国家出版基金资助项目。本书主要内容为国家自然科学基金项目-面向任务的旋翼飞行机械臂自主作业与控制方法（61433016）的科研成果。本书作者谭建豪、王耀南均为湖南大学教授，参与多项国家自然科学基金重点项目，其项目团队在智能机器人技术及应用、移动机器人感知和控制、智能建模和控制等领域取得了丰硕成果。旋翼飞行机械臂是近年来出现的一个新概念，其主体为旋翼无人机与多自由度机械臂，可用的研究成果较少。在当前“利用主动操作机构扩展移动机器人系统的功能”的大的研究势趋下，将旋翼飞行机器人与机械臂相结合的具有自主操作性的旋翼飞行器存在广阔的应用前景。但由于旋翼飞行器的特殊运动机理使得旋翼飞行机械臂系统的自主控制问题对控制理论提出新的挑战。针对上述问题，本书提出了“旋翼飞行机械臂”这一机器人系统新概念，它是旋翼飞行机器人与机械臂的一种全新结合体，不仅具有广阔的应用前景，还能借此研究促进作业型机器人自主控制方法和理论的扩展及深入。本书的出版将推动我国关于带臂无人机的研究向纵深发展，从而拓展带臂无人机的应用领域，使其在各行业发挥更大的作用。本书的出版将填补关于带臂无人机书籍的空白，对于机器人、无人机及机械臂的研究具有重要理论意义和学术价值。书稿内容在相关领域内处于科技前沿。本书详细阐述了旋翼飞行机械臂系统的相关理论和相关技术，将机械臂的作业能力与四旋翼飞行机器人的自由飞行能力相结合，再综合视觉感知技术，设计并研发基于视觉感知的旋翼飞行机械臂系统，使其在三维空间中具有高度自主性、机动性及高精度悬停抓取控制等特性。