DelFly扑翼飞行器的设计空气动力学和人工智能技术

　　本书生动描述了荷兰代尔夫特理工大学微型飞行器实验室的DelFly系列飞行器如何从一个学生项目，发展成为****水平的扑翼飞行器的历程。全书围绕DelFly系列扑翼飞行器，探讨了与自主飞行扑翼机器人最相关的几个主题：材料、空气动力学、电子、驱动、飞行控制和人工智能技术的研究细节。本书无论在理论研究方面，还是扑翼飞行器系统构建方面，对从事扑翼飞行器研究的科技人员都有重要的借鉴与参考作用，对致力于扑翼飞行器理论与技术研究的研究生和爱好者也有较大的参考价值。

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第1章 绪论
摘要
1.1 像动物一样飞翔
1.2 飞行特性
1.3 智能化
1.4 微型扑翼飞行器
参考文献
第一部分 设计和材料
第2章 扑翼设计
摘要
2.1 引言
2.2 总体设计概念
2.3 尾翼构型
2.4 机翼构型和设计
2.5 控制和致动器
2.5.1 致动策略
2.5.2 致动器
2.6 能量和功率
2.6.1 飞行效率
2.6.2 储能材料
2.6.3 权衡电池重量和有效载荷
2.7 驱动与机构
2.8 结论
参考文献
第3章 机械设计与材料选择
摘要
3.1 引言
3.2 总体概念
3.3 曲柄连杆机构
3.4 机翼
3.5 尾翼
3.6 机身
3.7 结论
参考文献
第4章 电子设备
摘要
4.1 引言
4.2 电源
4.3 电机
4.3.1 驱动机构
4.3.2 电机
4.4 无线电控制系统
4.5 致动器
4.6 视频系统
4.7 机载传感器数据处理
4.7.1 自动驾驶仪
4.7.2 视觉处理
4.8 结论
参考文献
第二部分 空气动力学
第5章 固定翼和扑翼空气动力学概述
摘要
5.1 引言
5.2 固定翼空气动力学
5.2.1 二维翼型环量升力的产生
5.2.2 有限展长机翼的气动特性
5.3 扑翼空气动力学
5.3.1 扑翼飞行的运动学
5.3.2 力的产生机制
5.4 结论
参考文献
第6章 DelFIy空气动力学研究
摘要
6.1 引言
6.2 空气和真空环境下扑翼运动与非定常力的对比
6.3 机翼几何的优化
6.3.1 加强肋位置的影响
6.3.2 加强肋直径的影响
6.3.3 原始机翼与改进机翼的比较
6.4 DelFlv前飞时尾迹流场可视化
6.4.1 试验设置和分析方法
6.4.2 尾迹的时空重构
6.4.3 空间尾迹重构
6.5 结论
参考文献
第三部分 自主飞行
第7章 自主飞行概述
摘要
7.1 机器人人工智能概述
7.2 自主飞行面临的挑战
7.3 自主飞行方法
7.3.1 微型扑翼飞行器
7.3.2 DelFlv自主飞行方法
参考文献
第8章 单目障碍物检测
摘要
8.1 引言
8.2 外观变化是障碍接近的线索
8.2.1 外观变化测量
8.2.2 试验装置
8.2.3 结果
8.3 子采样
8.3.1 对计算量的影响
8.3.2 对性能的影响
8.3.3 对精度的影响
8.3.4 分布估计西的准确性
8.3.5 熵H(p)的计算精度
8.4 分类试验
8.4.1 用于计算碰撞时间的光流
8.4.2 分类性能
8.5 仿真避障试验
8.5.1 试验准备
8.5.2 结论
8.6 真实环境下的避障试验
8.7 讨论
8.8 结论
参考文献
第9章 基于光流的转向逻辑
摘要
9.1 引言
9.2 转向逻辑
9.3 控制算法概述
9.4 试验
9.4.1 仿真
9.4.2 真实世界
9.5 结论
参考文献
第10章 带有机载立体视觉系统的自主飞行
摘要
10.1 引言
10.2 DelFly Explorer
10.3 避障算法
10.3.1 避障策略概述
10.3.2 提出的避障策略
10.4 立体视觉
10.4.1 长序列算法
10.4.2 子采样(缩小图像)
10.5 实际环境试验
10.6 结论
参考文献
第四部分 总结
第11章 总结与展望
摘要
11.1 总结
11.2 展望
11.2.1 设计
11.2.2 空气动力学
11.2.3 系统辨识
11.2.4 人工智能
1 1.3 微型扑翼飞行器的应用
11.3.1 微型扑翼飞行器的性能
11.3.2 应用实例
参考文献
附录A DelFly版本
附录B 缩略语
附录C 术语