重慶
2026年5月21日，Nature Communications文獻《一種具有全向視野、高機動性和抗碰撞能力的自主式單驅動器無人機》
1. 核心問題：傳統多旋翼無人機存在傳感器視野盲區、結構復雜且抗碰撞能力弱，難以在復雜狹小環境中實現高機動自主飛行。
2. 研究思路：研制單電機無人機PULSAR II，利用機體自轉配合360° LiDAR實現全向感知；通過數據驅動建立精確推進模型并設計流形模型預測控制器（OMMPC）提升敏捷性；采用全包圍保護框與基于μ綜合優化的擾動觀測器（DOB）增強抗碰撞能力。
3. 關鍵結果：實驗表明，該無人機實現了無盲區點云建圖，在高速“8字”與翻轉軌跡跟蹤中位置誤差顯著低于PID控制器（最大誤差0.202 m vs. 0.414 m），并能有效抵抗動態與靜態碰撞擾動。
4. 創新亮點：首創“單電機驅動+全向自轉”的緊湊構型，結合OMMPC控制框架與解耦F坐標系下的DOB設計，在極簡驅動下實現了高機動與高魯棒性統一。
5. 應用前景：為復雜室內外環境（如森林、廢墟）的自主巡檢、搜索救援及狹小空間探索提供了輕量化、高生存性的無人機解決方案。
Nan Chen, Haotian Li, Yunfan Ren, Guozheng Lu, Fangcheng Zhu, Jiarong Lin & Fu Zhang, An autonomous single-actuator UAV with omnidirectional field of view, high agility, and collision resistance, Nature Communications, 2026, https://doi.org/10.1038/s41467-026-73283-x
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