سامانه هدایت و کنترل رفتار-محور ربات پرنده جهت تعقیب راهبر

امروزه، با پیشرفت فناوری، امکان به کارگیری ربات های پرنده چهارپره در ماموریت های درون شهری همچون تحویل کالا، پایش، جستجو و نجات فراهم شده است. یک سامانه هدایت و کنترل با اطمینان پذیری بالا باعث ارتقا دامنه عملیاتی و اطمینان پذیری و رعایت بهتر قیود ایمنی و مخابراتی می‌گردد. در این پژوهش، یک سامانه ترکیبی هدایت کنترل رفتار محور جهت تعقیب ربات راهبر برای یک ربات چهارپره ارائه می شود. در طراحی سامانه کنترل به قابل پیاده سازی بودن توجه ویژه شده است. علاوه بر این سامانه کنترل با بررسی محدودیت های دینامیکی از جمله کم عملگر بودن، طراحی شده تا بتواند تعقیب مسیر در فضای سه‌بعدی را ممکن سازد. همچنین سامانه هدایت بر مبنا رویکرد رفتار محور ارائه شده است. شبیه سازی صورت گرفته در شرایط وجود نامعینی و عدم ایده آل نگری در سامانه، نشان دهنده عملکرد خوب سامانه هدایت و کنترل پرواز، در هر دو رویکرد کنترلی خطی و غیرخطی با وارون‌سازی دینامیکی در اجرای ماموریت می باشد. با انجام این پژوهش، زمینه برای اعمال الگوریتم اجتناب از مانع و پرواز گروهی با رویکرد رفتارمحور در آینده فراهم شده است.

Behavioral Guidance and Control of a Flying Robot for LeaderFollower Concept

Recent progress in the aerial robots’ technology facilitates these platforms to incorporate in complex missions such as delivering, search and rescue, and surveillance over urban environments. An accurate control and guidance system is necessary to broaden the mission domain, increase the reliability of robots, and enhance compliance with safety and communicative constraints. In this research, a hybrid flight controller besides a Guidance system is proposed for a quadrotor aerial robot which contains separate guidance and control modules. Realization and implementation capacity of the generated control law is particularly considered in the design of control system. Furthermore, in the design of the control system, dynamical limitations of quadrotor specially underactuatedness are considered in order to enable the quadrotor to track a threedimensional trajectory. Guidance subsystem is designed based on a behavioral algorithm, which produces a trajectory based on leaderfollower concept for both linear and nonlinear dynamic inversion controllers. The simulation results exhibit the potency of the presented method for further researches on obstacle avoidance and formation flights.