伍锡坤+易重桂+袁帅

摘 要：针对现实生活中，飞行机器人易因碰撞而“机毁人亡”的问题，文中设计了一款共轴双桨飞行机器人。该产品具有结构简单，气动特性对称，机动性好，外廓尺寸紧凑等特点，可广泛应用于我国东北部地区，具有良好的社会效益与经济效益。

关键词：共轴双桨飞行机器人；GPS

0 引 言

现今研究中，飞行机器人在障碍物较多的环境中的保护措施主要是增加外框对机器人进行保护。图1所示的防护方式采用泡沫材质的外框对四轴飞行器的四个螺旋桨进行保护。该保护形势可有效保护在平飞过程中产生的碰撞问题。但由于底部、顶部缺少保护，如上部有柔性的树叶树枝等障碍时会被螺旋桨的吸力吸附，而飞行器可能会因缠绕螺旋桨产生碰撞毁损。

图2所示的飞行机器人则具有全方位的外围保护网，该种形式的保护笼原理上可以保护因各方向撞击造成的损害，但由于同时存在4部螺旋桨系统因此体积往往具有冗余空间，且四台电机中任意一台出现问题就会让整个飞行机器人瘫痪，因此在电机可靠性系数相同的情况下，可靠性反而低于只有一台推进器的飞行机器人。

共轴双桨飞行机器人可以利用自身惯性导航和GPS定位的优势被应用到许多复杂的环境之中，最典型的例子就是森林搜索与救援。传统的飞行器如果与障碍物直接相撞就会“机毁人亡”，而且复杂环境对螺旋桨的气流影响也会干扰其飞行的稳定性，因此本作品提出一种弹性概念飞行机器人，在复杂环境中飞行和与障碍物发生碰撞时都不会对飞行机器人的稳定性产生太大干扰。……