声明
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 多UAV系统的研究综述
1.2.1 多UAV系统研究现状
1.2.2多UAV系统编队控制方法
1.3 多UAV双边遥操作系统的研究综述
1.3.1 多UAV双边遥操作控制结构与方式
1.3.2多UAV双边遥操作系统时延处理方法
1.3.3多UAV双边遥操作系统研究现状
1.4 多UAV双边遥操作系统关键问题研究
1.5 本文研究内容及论文组织结构
1.6 项目支持
第二章 多UAV双边遥操作系统建模与控制分析
2.1 引言
2.2 力反馈人机交互设备模型分析
2.2.1 运动学模型
2.2.1动力学模型
2.3 UAV动力学模型分析
2.3.1基本飞行原理
2.3.2动力学分析和数学建模
2.4 多UAV双边遥操作系统软件框架
2.4.1 ROS软件框架介绍
2.4.2 ROS系统架构
2.5 多UAV双边遥操作系统性能评价方法
2.6 本章小结
第三章 基于单目视觉的UAV双边遥操作方法研究
3.1 引言
3.2 无源控制理论
3.2.1 Lyapunov稳定性理论
3.2.2无源性简介
3.2.3无源性定义
3.3 单UAV双边遥操作系统控制框架设计
3.3.1假设条件
3.3.2基于阻尼介入的控制器设计
3.3.3基于阻尼介入的控制方法稳定性分析
3.4 基于EKF的UAV室内定位方法研究
3.4.1 ArUco标记检测与识别
3.4.2基于EKF的单目视觉定位系统
3.5 基于双边遥操作的单UAV室内避障实验
3.5.1 实验平台
3.5.2标记定位精度测量
3.5.3单UAV室内避障实验
3.5.4波变量法对比实验
3.6 本章小结
第四章 基于双边遥操作的多UAV优化一致性编队方法研究
4.1 引言
4.2 预备知识
4.2.1图论基础
4.2.2刚性图
4.3 基于双边遥操作系统的多UAV编队框架设计
4.3.1系统描述
4.3.2多UAV系统一致性编队控制器设计
4.4 多UAV编队拓扑结构优化设计
4.4.1最优刚性图
4.4.2 3D最优持久图
4.4.3 编队队形切换的最优持久图
4.4.4切换队形的能量耗散
4.5 基于双边遥操作的能量优化多UAV编队实验
4.5.1 实验平台
4.5.2一致性编队实验
4.5.3编队拓扑优化实验
4.6 本章小结
第五章 面向协作搬运任务的多UAV双边遥操作方法研究
5.1 引言
5.2 基于双边遥操作系统的多UAV协作搬运框架设计
5.2.1 协同编队坐标系统
5.2.2 协作搬运坐标系统
5.3 多UAV协作搬运控制方法研究
5.3.1 协同编队控制策略
5.3.2协作搬运控制策略
5.4 多UAV双边遥操作系统触觉提示评估
5.4.1反馈力设计
5.4.2系统性能评价标准
5.4.3触觉提示评估
5.5 多UAV定位方法研究
5.5.1 Kinect定位系统
5.5.2 目标识别方法研究
5.6 多UAV协作搬运实验
5.6.1 实验平台
5.6.2多UAV协同编队实验
5.6.3 多UAV协作搬运实验
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 论文工作总结
6.2 论文主要创新点
6.3 未来研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间的科研成果
