مروری بر مدلسازی، پایداری و کنترل ربات‌های بال‌زن

هواپیماهای بدون سرنشین بال‌زن با توجه به توانایی پرواز بدون صدا در سرعت‌های کم و قابلیت مانور زیاد در معرض توجه قرار گرفته‌اند. در این مقاله، با بررسی تاریخچه‌ این موضوع و اهمیت آن در زمینه‌ علوم مهندسی، چگونگی بدست‌ آمدن نیروهای مورد نیاز برآی پرواز در بال زدن شرح داده می‌شود. پس از آن، با بررسی جوانب مختلف و ارائه‌ معادلات، مدل مناسبی به منظور دست یابی به اهداف کنترلی بدست می‌آید. با توجه به پیچیدگی سینماتیکی و دینامیکی بال‌زن ها، مدل به دست آمده غیرخطی و متناوب می باشد. پایداری بال‌زن ها که اغلب با استفاده از روش های متوسط گیری و نظریه‌ فلوکه بررسی می شود، شرح داده شده است. چالش‌های کنترلی مطرح شده و مناسب‌ترین رویکردهای کنترلی برای کنترل پرواز بال‌زن انتخاب می‌شود. با توجه به محدودیت در وزن ربات بال‌زن، انتخاب قطعات الکترونیکی نیز به عنوان یک چالش بررسی خواهد شد.

An Overview of Modeling, Stability, and Control of Flapping Robots

Flapping drones have been the focus of attention for various reasons, such as the ability to fly scilently at low speeds and also high maneuverability. This article describes the history of flapping robots and their importance in engineering and how to obtain the forces required to fly. Then, by examining different aspects and presenting the equations, a suitable model is proposed to achieve the control objectives. Due to the kinematic and dynamic complexity, the obtained model is nonlinear and periodic. The stability of the robot, which has been often investigated through the averaging and Floquet theory, is also described. In order to stabilize the robot, useful methods presented taking into account the possible challenges in controlling the altitude and attitude. Considering the weight limitations of the robot, selection of electronic components was also considered as a challenge. ‌‌