機械工程專題：基于機器人驅(qū)動原理的無人機設(shè)計與運動控制方法研究

專業(yè)：工程

項目類型：全球華人導(dǎo)師-香港

開始時間：2025年01月11日

是否可加論文：是

項目周期：6周在線小組科研+5周論文指導(dǎo)

語言：中文

有無剩余名額：名額充足

建議學(xué)生年級：大學(xué)生 高中生

是否必需面試：否

適合專業(yè)：計算機科學(xué)信號與信息處理人工智能計算機視覺機器人機械工程汽車工程

地點：無

建議具備的基礎(chǔ)：對機械工程、自動化、機器人、計算機視覺、人工智能感興趣的學(xué)生，建議具備概率論、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、機器人運動學(xué)基礎(chǔ)，所需編程語言：MATLAB、Simulink

產(chǎn)出：6周【在線小組科研+全球就業(yè)力大師課】+5周論文指導(dǎo)，共126課時 1500字左右的項目報告 優(yōu)秀學(xué)員獲得主導(dǎo)師推薦信（8封網(wǎng)推） 項目結(jié)業(yè)證書 EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)或者CNKI檢索的英文普刊全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)

項目背景：無人機是人工智能及機器人領(lǐng)域的共同研究熱點。無人機的應(yīng)用前景極其廣泛。既可以用用于空中監(jiān)測與巡邏，又可以用于緊急救援、智慧交通等。無人機的控制系統(tǒng)設(shè)計是無人機可以進行自主作業(yè)的前提與保障。由于無人機的自由度較多（6個），其控制器的設(shè)計遠遠難于自動駕駛車輛控制器的設(shè)計。

項目介紹：本項目將首先介紹無人機所有關(guān)鍵部件的工作原理，然后從理論上介紹無人機的動力學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生自己動手建立一個無人機的仿真環(huán)境。接著介紹現(xiàn)有商業(yè)無人機最常用的控制方法PID（PID是幾乎所有現(xiàn)有商業(yè)無人機所采用的控制器）。最后實現(xiàn)讓學(xué)生可以自己設(shè)計無人機的控制器。學(xué)會了無人機的控制器設(shè)計，就可以很容易的實現(xiàn)其他機械臂和無人車的控制。

項目大綱：無人機的工作原理：關(guān)鍵部件介紹、螺旋槳升力原理、傳感器工作原理、傳感器失效情況分析、傾轉(zhuǎn)旋翼、變角度螺旋槳、深度相機原理、先進的機載電腦； 無人機的動力學(xué)：無人機參考坐標系、滾轉(zhuǎn)、俯仰與偏航、無人機受力分析、無人機力矩分析、歐拉方程、無人機六自由度方程； 實戰(zhàn)1：無人機仿真模型的建立：Matlab/simulink學(xué)習(xí)、Matlab function的學(xué)習(xí)、無人機運動模型的建立、混合高斯模型、EM算法、概率圖模型； PID控制器原理介紹與實戰(zhàn)2：PID控制器原理介紹、PID控制器調(diào)參、PID控制器仿真、基于Matlab/simulink的PID控制器設(shè)計實戰(zhàn)； 無人機控制器原理與實戰(zhàn)3：無人機控制回路、無人機線性化、控制分配、無人機角速度控制器設(shè)計實戰(zhàn); 項目答辯與點評：學(xué)生項目匯報與答辯、導(dǎo)師點評與指導(dǎo)