梁 潇，王 杨，何 慰，孙 宁，方勇纯

(南开大学人工智能学院机器人与信息自动化研究所，天津 300350;南开大学天津市智能机器人技术重点实验室，天津 300350)

1 引言

机电系统与人们生活密切相关，随着精密加工和各类先进控制算法的发展，对机电一体化技术的研究极为关键[1-3].作为一类应用广泛的机电系统，旋翼无人飞行器能够在空中悬停，具有良好的灵活性和较强的机动性，已在搜索和救援、环境监测和货物运输、航天拍摄、林火监测等多个方面发挥着重要作用[4-8].值得一提的是，旋翼飞行器相比地面移动机器人受地势、地形影响较小，极大地扩展了其作业范围.由于这一优势，借助夹具、机械臂、吊绳悬挂3种方式，旋翼飞行器可以在地面车辆难以到达的环境下承担各种运输任务.

夹具抓握，即在飞行器底端安装夹持器以携带负载飞行[9-10]，但这种方式需要设计复杂的夹持器电子与机械结构，造成了更多的成本投入，同时也将影响旋翼飞行器的转动特性，降低飞行的灵活性.机械臂操控，即在飞行器底端安装自由度更高的机械臂携带负载[11-12]，能够延长负载可以到达的空间范围，但机械臂的使用同样会对系统机动性造成很大影响，此外，飞行器和机械臂的运动将对彼此产生扰动，为控制带来极大困难.借助夹具和机械臂的运送方式会影响运输的平稳，且成本较高，而通过吊绳运送负载可有效避免上述难题，悬挂运送的方法保留了飞行器的……