序
前言
第1章緒論
1.1基本概念與分類
1.2空中機(jī)器人的發(fā)展簡史
1.3空中機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)
1.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章空中機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)
2.1空中機(jī)器人相關(guān)名詞解釋
2.1.1空中機(jī)器人的速度表示
2.1.2氣動(dòng)布局
2.1.3運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)
2.1.4主動(dòng)控制技術(shù)
2.2可控性與穩(wěn)定性分析方法
2.2.1可控性分析
2.2.2穩(wěn)定性分析
2.3PID控制器
2.3.1PID控制器簡介
2.3.2控制系統(tǒng)性能指標(biāo)
2.3.3PID控制器參數(shù)整定
2.4貝葉斯準(zhǔn)則
2.5卡爾曼濾波器
2.5.1卡爾曼濾波器原理簡介
2.5.2實(shí)例簡析
2.5.3擴(kuò)展卡爾曼濾波
2.6圖論基礎(chǔ)知識(shí)
2.6.1圖的定義和基本概念
2.6.2生成樹
2.6.3圖的遍歷
2.7本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章空中機(jī)器人基本架構(gòu)
3.1旋翼空中機(jī)器人的基本組成
3.1.1旋翼空中機(jī)器人的結(jié)構(gòu)
3.1.2旋翼空中機(jī)器人的部件
3.1.3空中機(jī)器人入門1——四旋翼
空中機(jī)器人的搭建與操控
3.2固定翼空中機(jī)器人的基本組成
3.2.1固定翼空中機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)
3.2.2固定翼空中機(jī)器人的部件
3.2.3空中機(jī)器人入門2——固定翼
空中機(jī)器人的搭建與操控
3.3撲翼空中機(jī)器人的基本組成
3.3.1撲翼空中機(jī)器人的部件類型
3.3.2典型撲翼空中機(jī)器人的結(jié)構(gòu)
分析
3.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章空中機(jī)器人動(dòng)態(tài)模型
4.1坐標(biāo)系
4.1.1右手定則
4.1.2常用坐標(biāo)系
4.1.3坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
4.2姿態(tài)表示
4.2.1歐拉角（姿態(tài)角）
4.2.2歐拉角與旋轉(zhuǎn)矩陣
4.2.3四元數(shù)
4.3多旋翼空中機(jī)器人的動(dòng)態(tài)模型
4.3.1螺旋槳拉力模型
4.3.2多旋翼的拉力與力矩模型
4.3.3多旋翼空中機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模型
4.4固定翼空中機(jī)器人的動(dòng)態(tài)模型
4.4.1固定翼空中機(jī)器人上的力與
力矩
4.4.2固定翼空中機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模型
4.5本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章空中機(jī)器人測(cè)量與傳感
5.1慣性傳感器
5.1.1陀螺儀
5.1.2加速度計(jì)
5.1.3慣性測(cè)量組合
5.2航向傳感器
5.2.1航向陀螺儀
5.2.2無線電航向儀
5.2.3磁航向傳感器
5.3測(cè)距傳感器
5.3.1飛行高度的定義和測(cè)量
5.3.2超聲波測(cè)距儀
5.3.3氣壓計(jì)
5.3.4激光傳感器
5.4定位導(dǎo)航系統(tǒng)
5.4.1GPS（美國）
5.4.2北斗系統(tǒng)（中國北斗衛(wèi)星
導(dǎo)航系統(tǒng)）
5.4.3GLONASS（俄羅斯）
5.4.4GALILEO（歐盟）
5.4.5UWB室內(nèi)無線定位技術(shù)
5.5視覺傳感器
5.6多傳感器的組合
5.7本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章空中機(jī)器人控制基礎(chǔ)
6.1飛行控制系統(tǒng)簡介
6.2多旋翼控制系統(tǒng)
6.2.1姿態(tài)控制
6.2.2位置控制
6.2.3仿真實(shí)例
6.3固定翼控制系統(tǒng)
6.3.1姿態(tài)控制
6.3.2航跡控制
6.3.3仿真實(shí)例
6.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章空中機(jī)器人導(dǎo)航基礎(chǔ)
7.1導(dǎo)航基本概念
7.1.1導(dǎo)航基本架構(gòu)
7.1.2常用導(dǎo)航方式
7.2狀態(tài)估計(jì)
7.2.1光流算法
7.2.23D-2D透視變換
7.2.3EKF傳感器融合
7.3地圖構(gòu)建
7.3.1概率柵格地圖
7.3.2K-D樹
7.3.3歐式符號(hào)距離場(chǎng)地圖
7.4運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
7.4.1構(gòu)型空間
7.4.2搜索算法
7.4.3采樣算法
7.4.4軌跡生成
7.5本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章仿生撲翼空中機(jī)器人
8.1仿生撲翼空中機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
8.1.1概述
8.1.2國內(nèi)外發(fā)展歷史
8.1.3應(yīng)用前景
8.2仿生撲翼空中機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)理與
關(guān)鍵技術(shù)
8.2.1基本結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)方式
8.2.2關(guān)鍵技術(shù)
8.3仿生撲翼空中機(jī)器人的軟硬件設(shè)計(jì)
8.3.1基本架構(gòu)
8.3.2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與構(gòu)建
8.3.3軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成
8.4仿鳥撲翼空中機(jī)器人建模分析
8.4.1仿鳥撲翼空中機(jī)器人柔性撲翼
運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析
8.4.2仿鳥撲翼空中機(jī)器人全動(dòng)平尾
建模分析
8.4.3仿鳥撲翼空中機(jī)器人機(jī)體建模
分析
8.5基于仿生學(xué)習(xí)的撲翼空中機(jī)器人的
控制方法探索
8.5.1中樞模式發(fā)生器
8.5.2從人工機(jī)械角度模擬動(dòng)物運(yùn)動(dòng)
8.5.3基于CPG的動(dòng)作學(xué)習(xí)與控制
8.5.4仿生學(xué)習(xí)與控制的方法在撲翼
空中機(jī)器人上的應(yīng)用仿真案例
8.6本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章空中機(jī)器人集群系統(tǒng)
9.1無人機(jī)集群系統(tǒng)的發(fā)展
9.1.1無人機(jī)集群系統(tǒng)的軍事發(fā)展
9.1.2無人機(jī)集群系統(tǒng)的民用發(fā)展
9.2集群系統(tǒng)基本概念
9.2.1典型生物集群行為
9.2.2生物集群系統(tǒng)的基本概念與
內(nèi)涵
9.2.3空中機(jī)器人集群系統(tǒng)
9.3空中機(jī)器人集群控制基礎(chǔ)
9.3.1空中機(jī)器人集群控制目標(biāo)
9.3.2空中機(jī)器人集群控制方法
9.3.3空中機(jī)器人集群控制重要技術(shù)
9.4空中機(jī)器人編隊(duì)控制基礎(chǔ)
9.4.1空中機(jī)器人編隊(duì)控制概念
9.4.2空中機(jī)器人編隊(duì)條件假設(shè)
9.4.3空中機(jī)器人編隊(duì)運(yùn)動(dòng)模型
9.4.4基于人工勢(shì)場(chǎng)法的空中機(jī)器人
編隊(duì)控制策略
9.4.5仿真實(shí)驗(yàn)
9.5異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的編隊(duì)控制問題
9.5.1異構(gòu)空中機(jī)器人和地面移動(dòng)
機(jī)器人系統(tǒng)
9.5.2應(yīng)用與發(fā)展
9.5.3異構(gòu)多機(jī)器人系統(tǒng)的編隊(duì)控制
9.5.4仿真實(shí)驗(yàn)
9.6本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第10章空中機(jī)器人健康管理系統(tǒng)
10.1健康管理的定義和意義
10.1.1健康管理系統(tǒng)的定義
10.1.2綜合飛行器健康管理系統(tǒng)
10.2影響空中機(jī)器人健康飛行的因素
10.2.1傳感器故障
10.2.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障
10.2.3故障模型
10.3故障診斷
10.3.1基于解析模型的故障診斷
方法
10.3.2基于專家知識(shí)的故障診斷
方法
10.3.3基于信號(hào)的故障診斷方法
10.4容錯(cuò)控制
10.4.1被動(dòng)容錯(cuò)控制
10.4.2主動(dòng)容錯(cuò)控制
10.4.3容錯(cuò)控制的熱點(diǎn)問題
10.5實(shí)例：基于濾波器的傳感器故障
檢測(cè)方法設(shè)計(jì)
10.6實(shí)例：基于LSTM的雙余度電動(dòng)舵機(jī)
故障診斷
10.6.1雙余度電動(dòng)舵機(jī)介紹
10.6.2診斷方法選擇
10.6.3LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
10.6.4數(shù)據(jù)處理
10.6.5LSTM網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
10.6.6結(jié)果分析
10.6.7總結(jié)
10.7實(shí)例：旋翼飛行器動(dòng)力系統(tǒng)容錯(cuò)
控制
10.7.1飛行器選擇及建模
10.7.2控制器設(shè)計(jì)
10.7.3容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)
10.7.4仿真設(shè)計(jì)及分析
10.8本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第11章空中機(jī)器人應(yīng)用與展望
11.1空中機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展
11.2空中機(jī)器人的未來應(yīng)用
11.3空中機(jī)器人的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
11.3.1空中機(jī)器人的機(jī)遇
11.3.2空中機(jī)器人的挑戰(zhàn)
11.3.3空中機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)
11.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)