Banking Turn of High-DOF Dynamic Morphing Wing Flight by Shifting Structure Response Using Optimization

要約

羽ばたき翼ロボットの 3D 飛行制御は非常に難しい問題です。
ロボットは、複雑な力学を持つ翼の膜に作用する空気力学によって姿勢を安定させ、制御しますが、このような複雑なシステムと相互作用する制御方法を開発するのは困難です。
特にコウモリは、柔軟性の高い翼だけを使って、タイトなバンクやバウンド飛行などの機敏な空中機動を行うことができます。
この研究では、小型低電力アクチュエータを使用して羽ばたき歩行とその結果として生じる空気力学的な力を操作する、生物からインスピレーションを得たコウモリ ロボット、エアロバットの制御方法を開発します。
私たちは、軌道追跡コントローラーで使用される目的のロールを追跡し、バンク操作を実行するためのコロケーション アプローチに基づいたコントローラーを実装しました。
このコントローラーは、そのパフォーマンスと実現可能性を示すためにシミュレーションで実装されています。

要約(オリジナル)

The 3D flight control of a flapping wing robot is a very challenging problem. The robot stabilizes and controls its pose through the aerodynamic forces acting on the wing membrane which has complex dynamics and it is difficult to develop a control method to interact with such a complex system. Bats, in particular, are capable of performing highly agile aerial maneuvers such as tight banking and bounding flight solely using their highly flexible wings. In this work, we develop a control method for a bio-inspired bat robot, the Aerobat, using small low-powered actuators to manipulate the flapping gait and the resulting aerodynamic forces. We implemented a controller based on collocation approach to track a desired roll and perform a banking maneuver to be used in a trajectory tracking controller. This controller is implemented in a simulation to show its performance and feasibility.

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