帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周祖鵬，睢志成，莫小章，衛(wèi) 歡，鹿 浪，王義華

（桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，廣西 桂林 541000）

0 引 言

近年來，帶機(jī)械臂的旋翼無人機(jī)在科研與商業(yè)領(lǐng)域中得到越來越高的關(guān)注度。帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是在旋翼無人機(jī)上裝配一個(gè)多自由度的機(jī)械臂，在此基礎(chǔ)上，亦可安裝其他需要的傳感器，如激光雷達(dá)光流傳感器、深度攝像頭等以豐富其功能。物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展也促進(jìn)了無人機(jī)在商業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，目前無人機(jī)更多的用于航拍、植保、電力巡檢、環(huán)境監(jiān)測、民用基礎(chǔ)設(shè)施等。

旋翼無人機(jī)作為一種搭載平臺(tái)，帶機(jī)械臂后采用分開獨(dú)立控制和整體控制一直是研究控制的兩個(gè)方向。獨(dú)立控制方法簡單、易于實(shí)現(xiàn)但控制精度低，而整體控制較為復(fù)雜但控制精度有所提高。與此同時(shí)，一個(gè)簡單合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)也可以減少無人機(jī)與機(jī)械臂之間的耦合性及控制器的復(fù)雜性，從而提升系統(tǒng)的控制性能。在多旋翼無人機(jī)結(jié)構(gòu)研究方面，北京理工大學(xué)研究了一種新型涵道風(fēng)扇無人機(jī)，印度馬德拉斯理工學(xué)院設(shè)計(jì)了一種螺旋槳有重疊的新型多旋翼無人機(jī)，兩者均在提高飛行效率上取得一定效果。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和米蘭工學(xué)院設(shè)計(jì)了一種易攜帶、體積小、結(jié)構(gòu)上可以收縮的旋翼無人機(jī)，滿足了其適應(yīng)不同任務(wù)要求的能力。在機(jī)械臂結(jié)構(gòu)研究方面，哈爾濱工業(yè)大學(xué)胡永麗等設(shè)計(jì)了仿人體雙臂的無人機(jī)載雙臂機(jī)器人，首爾國立大學(xué)設(shè)計(jì)了一種可折疊成緊湊尺寸并具有足夠剛度的機(jī)械臂。據(jù)文獻(xiàn)[8-9]可知，目前國內(nèi)外帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究有以下特點(diǎn)：第一，大多在室內(nèi)使用外設(shè)設(shè)備如VICON、OPTITRACK 等實(shí)現(xiàn)無人機(jī)姿態(tài)位置解算；第二，算法需要較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)建模且大多處于仿真階段；第三，不易于實(shí)際應(yīng)用的開展。當(dāng)然，隨著機(jī)載計(jì)算機(jī)和通信的發(fā)展，帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)耦合控制算法因其控制精度高、低延遲等優(yōu)點(diǎn)，在未來一定會(huì)得到更多的關(guān)注，但設(shè)計(jì)一款簡單有效的帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，用以獨(dú)立控制算法的驗(yàn)證和頂層應(yīng)用的開發(fā)也是十分重要的。四旋翼無人機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其控制的難點(diǎn)在于它有6 個(gè)自由度，但只有4 個(gè)驅(qū)動(dòng)器。所以，最終只能控制6 個(gè)自由度中的4 個(gè)，另外2 個(gè)自由度無法控制。

本文設(shè)計(jì)了一種低成本、結(jié)構(gòu)簡單且硬件易于實(shí)現(xiàn)的帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。飛行試驗(yàn)表明，該平臺(tái)結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)行穩(wěn)定，可為驗(yàn)證帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的控制算法和其他頂層應(yīng)用的開發(fā)提供參考。

1 總體概述

帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體架構(gòu)如圖1 所示，主要包括四旋翼無人機(jī)、三自由度機(jī)械臂、板載計(jì)算機(jī)、地面站、WiFi 基站等。該平臺(tái)可用于航線規(guī)劃、避障、機(jī)械臂抓取、無人機(jī)底層控制算法的驗(yàn)證等，同時(shí)也可外接其他傳感器，如激光雷達(dá)、超聲波、深度相機(jī)等用以SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）、路徑規(guī)劃、圖像處理等。無人機(jī)底層飛行控制建立在運(yùn)行PX4（一個(gè)開源飛控項(xiàng)目）固件的PixHawk上，樹莓派通過TELEM2 接口與飛控通信，機(jī)械臂與配備控制板的樹莓派通過總線連接。飛行控制板（以下簡稱飛控）PixHawk 主要負(fù)責(zé)飛行的穩(wěn)定控制和MAVLink的通信，裝有Raspbian 系統(tǒng)的機(jī)載計(jì)算機(jī)樹莓派負(fù)責(zé)三個(gè)功能：機(jī)械臂控制、超聲波測距和ROS 節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行。其他適用的機(jī)載計(jì)算機(jī)有Odroid 系列、Intel Edison、Intel NUC、Gigabyte Brix、Nvidia Jetson TK1 等。PC 使用VNC（Virtual Network Console）通過WiFi 訪問到樹莓派的系統(tǒng)界面，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的遠(yuǎn)程控制以及攝像頭、超聲波的使用。QGC（QGroud Control）通過數(shù)傳與飛控通信可實(shí)現(xiàn)航線規(guī)劃、初始化設(shè)置、飛行日志下載與分析、PID 參數(shù)調(diào)整等功能。

圖1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體架構(gòu)圖

PixHawk 的固件燒錄是一切的基礎(chǔ)，若要做算法的二次開發(fā)需先從GitHub 上下載PX4 固件源代碼（需匹配所使用硬件版本，PixHawk 有不同硬件版本，所需固件版本也不同），再替換掉對(duì)應(yīng)的算法源碼，然后編譯、燒錄到PixHawk 中。本文配置的開發(fā)環(huán)境是基于Linux系統(tǒng)的，編譯環(huán)境的配置可以參考PX4 官網(wǎng)。對(duì)于環(huán)境配置所需的各種安裝包已經(jīng)集成到腳本中，網(wǎng)絡(luò)順利的情況下很快就可以配置成功。也可以通過其他方法，如地面站QGC 或者M(jìn)atlab 實(shí)現(xiàn)代碼燒錄。固件燒錄完成后需在地面站上完成傳感器的校準(zhǔn)、遙控器校準(zhǔn)、電調(diào)校準(zhǔn)、飛行模式設(shè)置、PID 調(diào)參等前期工作才能實(shí)現(xiàn)基本的飛行控制。

1.1 硬件結(jié)構(gòu)

帶機(jī)械臂的四旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)物如圖2 所示。四旋翼無人機(jī)搭載PixHawk 2.4.8 版本飛控，使用Raspberry 4B 作為機(jī)載電腦；電池參數(shù)為3S、放電倍率為30，容量為3 900 mA；電調(diào)規(guī)格為好盈（Hobby wing）XRotor40A；無刷電機(jī)規(guī)格為朗宇X2216-1100KV；螺旋槳碳纖維材質(zhì)，外徑9 英寸、螺距5 英寸；機(jī)械臂使用兩個(gè)LX-824 串行總線舵機(jī)和一個(gè)LX-1501串行總線舵機(jī)；攝像頭為RGB 攝像頭；超聲波模塊為US-016。為保證一定的強(qiáng)度和較輕的質(zhì)量，機(jī)架材料為碳纖維，腳架為PP 塑料，機(jī)械臂連接部分為鋁合金。

圖2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)物圖

PixHawk 是PX4 飛行堆棧的標(biāo)準(zhǔn)微控制器平臺(tái)。PX4 由兩個(gè)部分組成：一是飛行控制棧（Flight Stack）；二是中間件，可以支持很多類型的機(jī)型，包括固定翼、多旋翼以及垂直起降無人機(jī)等。PX4 的飛行控制棧包含各種無人機(jī)的導(dǎo)航和底層控制算法，包括估計(jì)器、控制器、混控器三部分。底層姿態(tài)、位置的控制是基于內(nèi)外環(huán)PID 算法實(shí)現(xiàn)，PID 參數(shù)可根據(jù)實(shí)際飛行性能來調(diào)節(jié)以達(dá)到較好的控制效果。PixHawk 在NUTTX 操作系統(tǒng)上運(yùn)行PX4 中間件。

PX4 中間件主要包括內(nèi)置傳感器的驅(qū)動(dòng)和基于發(fā)布-訂閱的通信機(jī)制。PX4 的飛控程序架構(gòu)非常柔性，可被編譯成適用于不同平臺(tái)的可執(zhí)行程序。PixHawk系列主控芯片和I/O 芯片均使用的是STM32 單片機(jī)。不同PixHawk 版本在編譯時(shí)輸入命令選項(xiàng)不同，本文使用px4fmu-v3 或px4io-v2，在編譯時(shí)將NUTTX 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與底層飛控程序編譯為一個(gè)整體，最后再燒錄到單片機(jī)上。

Raspberry Pi4 提供與普通64 位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能相當(dāng)?shù)奶幚砥?，其主要功能包括：處理器Broadcom BCM2711、高性能64 位四核處理器、支持4K 分辨率雙顯示器、雙頻2.4/5.0 GHz 無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙5.0、千兆以太網(wǎng)、USB 3.0 和POE（Power Over Ethernet）功能?？紤]所需計(jì)算資源及成本，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用4 GB RAM 樹莓派，系統(tǒng)為Raspbian Buster，并安裝有ROS Melodic 以供后續(xù)二次開發(fā)使用。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)其他參數(shù)如表1 所示。其中飛行時(shí)間與剩余負(fù)載參數(shù)數(shù)值的獲得參考北航可靠性飛行研究組設(shè)計(jì)的飛行評(píng)測算法，輸入相關(guān)零件的型號(hào)和預(yù)設(shè)的參數(shù)即可獲得無人機(jī)相關(guān)性能的信息，如懸停時(shí)間、飛行時(shí)間、抗風(fēng)等級(jí)等。

表1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)參數(shù)

1.2 傳感器應(yīng)用擴(kuò)展

除了基本的慣性測量單元、氣壓計(jì)、GPS 等傳感器，在所設(shè)計(jì)的帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上亦可配備其他傳感器，從而擴(kuò)展其應(yīng)用開發(fā)的范圍。

1.2.1 光流傳感器

光流傳感器利用攝像頭采集圖像的變化來檢測路面的狀態(tài)，間接監(jiān)測無人機(jī)的水平飛行狀況，可以使用PixHawk 上的IC 接口與其進(jìn)行連接。光流使用豎直向下的攝像頭和距離傳感器（超聲波、紅外等）進(jìn)行位置的估計(jì)。其主要用于保持無人機(jī)水平位置的穩(wěn)定，以及在室內(nèi)完成固定高度飛行或懸停，但光流傳感器必須要指向路面。為了使光流傳感器性能穩(wěn)定的發(fā)揮，較好的方法是將其放置在無人機(jī)的底部，同時(shí)要盡可能地減少機(jī)身的震動(dòng)。

1.2.2 激光雷達(dá)

在旋翼無人機(jī)研究中，獲取周圍障礙物和環(huán)境的輪廓形狀是非常重要的，使用激光雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。利用掃描得到的周圍環(huán)境信息，無人機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)避障、SLAM 和路徑規(guī)劃等。主流的激光雷達(dá)基于兩種原理：一種是三角測距法，另一種是飛行時(shí)間（TOF）測距法。一般激光雷達(dá)通過串口與機(jī)載計(jì)算機(jī)相連接，無人機(jī)通過在ROS 中運(yùn)行雷達(dá)的驅(qū)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)讀取串口的雷達(dá)數(shù)據(jù)和將雷達(dá)數(shù)據(jù)發(fā)布到一個(gè)主題，這樣計(jì)算機(jī)上的其他ROS 節(jié)點(diǎn)就可以通過訂閱該主題來獲取激光雷達(dá)數(shù)據(jù)。

1.2.3 計(jì)算機(jī)視覺

本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以使用計(jì)算機(jī)視覺來實(shí)現(xiàn)下面的應(yīng)用開發(fā)：

1）上述提到的光流；

2）外部的視覺運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)的使用可以進(jìn)行無人機(jī)在空間上的姿態(tài)、位置估計(jì)；

3）通過機(jī)載的視覺處理系統(tǒng)和慣性測量單元，用視覺慣性測距法可以估計(jì)無人機(jī)的三維姿態(tài)和速度信息，且當(dāng) GPS 無信號(hào)或不可靠時(shí)可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。XTDrone 是一個(gè)基于ROS 和PX4 的無人機(jī)仿真平臺(tái)，XTDrone 中可以實(shí)現(xiàn)SLAM、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃以及多機(jī)協(xié)同等仿真。另外，在此功能包上驗(yàn)證過的算法，可以較容易地應(yīng)用在真實(shí)的無人機(jī)上。

2 生態(tài)系統(tǒng)

基于PX4 的帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)允許通過API（Application Programming Interface）使用機(jī)載計(jì)算機(jī)或外部設(shè)備對(duì)無人機(jī)進(jìn)行控制。 API 通過MAVLink 或RTPS（Real Time Publish Subscribe Protocol）實(shí)現(xiàn)與PX4 的通信。PX4 可以與MAVSDK 和ROS 等API 一起使用，DroneKit 也可以單獨(dú)使用，但優(yōu)化不夠好。其生態(tài)系統(tǒng)如圖3 所示。以PX4 為中心向周圍拓展開，相鄰的模塊間大都有一定的聯(lián)系，問號(hào)表示以后可能加入這個(gè)生態(tài)的新模塊。

圖3 生態(tài)系統(tǒng)圖

2.1 MAVLink

MAVLink（Micro Air Vehicle Link）是一種輕量型的消息傳輸協(xié)議，用于無人機(jī)之間或者機(jī)載組件的通信，其相關(guān)源碼遵循MIT 協(xié)議，可以無限制地在閉源應(yīng)用中使用。MAVLink 工具鏈可以通過指定的XML 文件生成支持多種編程語言（C、C++、Python、Java 等）的MAVLink庫。常見的地面站（QGC、Mission Planer 等）、飛控（PX4、APM 等）及其他MAVLink 系統(tǒng)（MAVROS、MAVSDK 等）均是使用生成得到的MAVLink 庫進(jìn)行開發(fā)的。

2.1.1 MAVSDK

MAVSDK 是一個(gè)帶有C++、iOS、Python 和Android API 的MAVLink 庫。該庫提供了一個(gè)簡單的API 來管理一個(gè)或多個(gè)無人機(jī)，提供對(duì)無人機(jī)信息和遙測的編程訪問，以及對(duì)飛行任務(wù)的控制，也可以獲取無人機(jī)狀態(tài)信息、發(fā)送命令控制無人機(jī)移動(dòng)。

2.1.2 MAVROS

MAVROS 是 一 個(gè)ROS 功 能 包，實(shí) 現(xiàn) 了ROS 與MAVLink 之間的集成。其主要作用是為運(yùn)行ROS 的機(jī)載計(jì)算機(jī)、支持MAVLink 的地面站和支持MAVLink 協(xié)議的飛控板這三者之間提供通信功能。

2.1.3 DroneKit

DroneKit - Python 是 一 個(gè) 允 許 開 發(fā) 人 員 通 過MAVLink 協(xié)議與無人機(jī)通信的Python 應(yīng)用程序。類似MAVSDK，它也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)連接的無人機(jī)狀態(tài)信息的獲取和對(duì)無人機(jī)移動(dòng)的直接控制，其與PX4 的兼容性較好。另外，DroneKit 可以為無人機(jī)開發(fā)豐富的應(yīng)用程序，增強(qiáng)人機(jī)的交互。

2.2 ROS

ROS 是一個(gè)開源且面向機(jī)器人的元操作系統(tǒng)。它不僅提供用戶期望從操作系統(tǒng)獲得的服務(wù)（如底層控制、進(jìn)程之間的消息傳遞和包管理），還提供在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上獲取、構(gòu)建、編寫和運(yùn)行代碼的工具和庫。ROS 在某些層面與Player、YARP、CARMEN、Orca、MOOS 和微軟機(jī)器人工作室等機(jī)器人框架類似。使用ROS 最重要的一點(diǎn)是ROS 實(shí)現(xiàn)了服務(wù)上的同步RPC 式通信、主題上的異步數(shù)據(jù)流和參數(shù)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。盡管ROS 可以實(shí)現(xiàn)與實(shí)時(shí)代碼的集成，但它不是一個(gè)實(shí)時(shí)框架，所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)會(huì)存在高延遲的缺點(diǎn)。因此，雖然ROS 提供了便利的消息通信機(jī)制，在進(jìn)行單無人機(jī)的算法開發(fā)時(shí)具有較高效率，但是它在大規(guī)模集群算法以及產(chǎn)品化應(yīng)用方面存在較大不足。

3 在環(huán)仿真

在環(huán)仿真是一種快速、簡單、安全的方法，可用來測試更改前后的PX4 代碼。當(dāng)還沒有實(shí)物可以試驗(yàn)時(shí)，使用在環(huán)仿真來模擬飛行是一種較好的方法。

PX4 支持SITL（Software In The Loop）仿真，其中飛行堆棧在PC 上運(yùn)行（同一臺(tái)PC 或同一網(wǎng)絡(luò)上的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)）；也支持HITL（Hardware In The Loop）仿真，即使用真實(shí)的硬件電路板來運(yùn)行仿真，從而測試飛行代碼。其中三維仿真軟件Gazebo（其他仿真軟件還有JMAVSim、Flightgear、JSBSim 等）通過USB 或者串口完成與PixHawk 的連接。仿真軟件Gazebo 充當(dāng)在無人機(jī)和QGC 之間共享MAVLink 數(shù)據(jù)的網(wǎng)關(guān)。實(shí)際應(yīng)用中Gazebo 通常與ROS 一起使用，ROS 可以理解成離線模式下無人機(jī)自動(dòng)飛行控制的API 工具包。

為了驗(yàn)證PX4 固件源代碼（或修改后的）的飛行性能，進(jìn)行SITL 仿真實(shí)驗(yàn)。在模型代碼中將無人機(jī)質(zhì)量、慣性系數(shù)等修改為實(shí)際無人機(jī)的參數(shù)。為模擬機(jī)械臂給無人機(jī)帶來的的干擾，適當(dāng)增大模型中陀螺儀和加速度計(jì)的噪聲，最后在QGC 上規(guī)劃航線。在航線的規(guī)劃中，需要合理設(shè)置每個(gè)航點(diǎn)的高度、位置等，實(shí)驗(yàn)中設(shè)置飛行高度為3 m，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4 所示，4 個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的連線圍成的矩形為無人機(jī)的預(yù)設(shè)航線，另外一條為仿真實(shí)驗(yàn)飛行軌跡。由圖4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，除在轉(zhuǎn)彎處偏差較大，位置誤差在20 cm 以內(nèi)，仿真飛行軌跡與預(yù)設(shè)的航線基本吻合。

圖4 仿真航線圖

航線仿真飛行過程中無人機(jī)實(shí)際的俯仰角和翻滾角的變化如圖5 所示?？梢娫赟ITL 仿真中無人機(jī)每次轉(zhuǎn)彎時(shí)，俯仰角和翻滾角的變化比較平穩(wěn)，在懸停狀態(tài)下俯仰角變化在2°以內(nèi)，翻滾角變化在3°以內(nèi)。無人機(jī)方向位置隨時(shí)間的變化如圖6 所示，仿真中無人機(jī)位置的實(shí)際值與理論值誤差在10 cm 以內(nèi)。

圖5 無人機(jī)實(shí)際俯仰角和翻滾角變化圖

圖6 無人機(jī)z 方向位置變化

另外，在某些情況下當(dāng)計(jì)算機(jī)的I/O 口或者CPU 性能不足以支撐仿真以設(shè)定的速度運(yùn)行時(shí)，該速度會(huì)“自動(dòng)”降低。在SITL 和HITL 仿真中，QGC 可以連接到一個(gè)USB 游戲手柄，允許直接控制仿真軟件中的模擬無人機(jī)，也可以選擇使用QGC 屏幕上的虛擬搖桿來控制。

4 飛行測試

為測試所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)際飛行性能，進(jìn)行四旋翼懸停狀態(tài)下飛行穩(wěn)定性及通信可靠性的實(shí)驗(yàn)。測試當(dāng)日天氣多云，風(fēng)速1.6～3.3 m/s，體感溫度15 ℃，飛行高度5 m。飛行前需完成機(jī)體結(jié)構(gòu)的檢查、飛行模式設(shè)置、遙控器校準(zhǔn)和電池電壓的檢查等。在無人機(jī)起飛前，需要通過WiFi 先實(shí)現(xiàn)PC 與樹莓派的通信，然后啟動(dòng)攝像頭、設(shè)置機(jī)械臂初始位置等。PC 端通過串口連接數(shù)傳實(shí)現(xiàn)地面站與PixHawk 的通信，準(zhǔn)備完成后進(jìn)行飛行實(shí)驗(yàn)。飛行中機(jī)械臂處于偏心靜止的狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)起降過程良好，懸停時(shí)位置誤差在20 cm 以內(nèi)，無人機(jī)姿態(tài)較穩(wěn)定，且具有一定的魯棒性。飛行測試實(shí)物圖如圖7 所示。

圖7 飛行測試實(shí)物圖

5 結(jié) 論

本文所設(shè)計(jì)的帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用PixHawk 飛控硬件平臺(tái)與機(jī)載計(jì)算機(jī)樹莓派，分別實(shí)現(xiàn)無人機(jī)底層的穩(wěn)定性飛行控制、機(jī)械臂控制、攝像頭和超聲波的使用，簡單有效地解決了帶機(jī)械臂的旋翼無人機(jī)在二次開發(fā)設(shè)計(jì)的一系列問題。通過仿真與實(shí)際實(shí)驗(yàn)得出，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)合理，實(shí)時(shí)通信延遲較低，飛行穩(wěn)定性較好且有一定的魯棒性，為帶機(jī)械臂的旋翼無人飛行控制算法及頂層應(yīng)用算法開發(fā)的實(shí)際驗(yàn)證提供了參考。隨著未來人工智能的不斷發(fā)展，無人系統(tǒng)將有望獲得自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)新的能力。以后人工智能可能會(huì)部分取代人腦的工作，無人系統(tǒng)將有可能自主完成其控制算法的編寫與更新。