仪器仪表学报

作者：蒋济州，徐文福，潘尔振

单位：蒋济州,1. 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院,,徐文福,1. 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院，2. 广东省智变机构与适应性机器人重点实验室,,潘尔振,1. 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院，2. 广东省智变机构与适应性机器人重点实验室,

关键词：扑翼飞行机器人;自主导航系统;感知与建图;规划与避障;飞控制导

基金：国家自然科学基金 (62233001)、深圳市优秀科技创新人才培养项目(RCJC20200714114436040)资助

仿生扑翼飞行机器人模仿自然界鸟类和昆虫等生物的飞行方式,具有安全性强、迷惑性好等优点,在灾害救援、反恐防暴等方面具有极其重要的应用前景。为实现其在未知复杂环境下的自主飞行并执行探测任务,需研制一套集感知建图、规划避障与飞控制导等功能模块为一体的导航系统。本文首先对扑翼飞行机器人的导航系统进行了概述,按照翼展大小将扑翼飞行机器人分为微小型和大中型两类,其次对比分析了国内外在微小型、大中型扑翼飞行机器人导航系统方面的主要研究进展。接着对自主导航系统所涉及到的感知定位与建图、运动规划与避障、轨迹跟踪与飞控制导等关键技术进行了分析总结,指出其局限性及亟待解决的问题。最后,对未来的研究趋势进行了展望,包括提升机载嵌入式计算能力、多模态信息融合、面向多模态飞行的流场感知、仿生视觉系统研究、群体感知与编队控制等热点方向。

来源：2023年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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