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龍圖騰網恭喜貴州電網有限責任公司申請的專利一種樹障清理作業多旋翼空中機器人自抗擾控制方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114488795B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-23發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202111659642.9，技術領域涉及：G05B13/04；該發明授權一種樹障清理作業多旋翼空中機器人自抗擾控制方法是由張秋雁;曾華榮;張俊瑋;許昌亮;楊忠;廖祿偉;陶坤;王煒;梁家斌;張海永設計研發完成，并于2021-12-30向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種樹障清理作業多旋翼空中機器人自抗擾控制方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種樹障清理作業多旋翼空中機器人自抗擾控制方法，該方法步驟如下：1根據空中機器人進行輸電線路作業過程的要求，對新型作業型空中機器人進行結構設計，其中包括在空中機器人機腹增加一套涵道推進器；2根據步驟1中的結構，建立新型作業型空中機器人的數學模型，包括運動學模型和動力學模型；3根據步驟2中所建立模型，設計自抗擾飛行控制律。本發明實現一種無需姿態配合即可實現前后平移運動的非平面作業型多旋翼空中機器人自抗擾位姿控制，可克服傳統平面配置多旋翼無人機姿態配合式位置移動的缺點，使得新結構機器人具有良好的穩定性、平動性和抗擾性，最終提升輸電線路空中作業的作業效率。

本發明授權一種樹障清理作業多旋翼空中機器人自抗擾控制方法在權利要求書中公布了：1.一種樹障清理作業多旋翼空中機器人自抗擾控制方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：步驟1，根據空中機器人進行輸電線路作業過程的要求，對新型作業型空中機器人進行結構設計，其中包括在空中機器人機腹增加一套涵道推進器；步驟2，根據步驟1中所設計的結構，建立新型作業型空中機器人的數學模型，該數學模型包括運動學模型和動力學模型；步驟3，根據步驟2中所建立的數學模型，設計自抗擾飛行控制；步驟2中動力學模型是對X模式四旋翼產生的力和力矩與推進器產生的力和力矩進行分析，在此基礎上根據牛頓歐拉運動定律，得到機體位置和姿態的動力學模型；X模式四旋翼產生的力和力矩如下：fi＝krfni2,i＝1,2,3,4 式中，fr為四旋翼產生的合力，f1到f4為四旋翼各旋翼產生的推力，krf為旋翼升力系數；ni為四個旋翼的各自轉速； 式中，Mr為四旋翼引起的三軸力矩，lr為各旋翼與質心的距離在xb或yb軸的投影長度，krm為各旋翼的反扭矩系數；推進器產生的力和力矩如下：f5＝ktfn52,f6＝ktfn62式中，f5和f6為兩個推進器產生的推力，ktf為推進器的推力系數； 式中，Mt為推進器產生的三軸力矩，lty和ltz分別為兩個對稱分布的推進器質心與機體質心的距離在yb和zb軸上的投影長度，ktm為推進器的反扭矩系數，n6和n5分別表示兩推進器的電機轉速；空中機器人位置和姿態的動力學模型如下： 式中，m為機體質量，為機體位置，g重力加速度，Ib為3階對角陣digaIx,Iy,Iz，ω為機體轉速在機體軸下的分量p,q,r，對角元素分別代表平臺繞3個機體軸的轉動慣量，R為世界坐標系OExEyEzE與機體坐標系Obxbybzb的變換矩陣，表達式如下： 式中，C代表cos，S代表sin；空中機器人自抗擾位姿控制律采用內外環策略，外環為位置閉環跟蹤控制，內環為姿態閉環跟蹤控制；空中機器人自抗擾位姿控制律設計步驟如下：1位置跟蹤控制律根據位置實際值x,y,z與位置期望值xd,yd,zd計算控制量代表沿世界坐標系三軸的虛擬作用力；2允許的俯仰角變化幅度默認為0，當空中機器人處于非作業狀態時，修改為非0；因此，期望的俯仰角θd為0，期望偏航角ψd由人為設定，設置為0，基于此，根據動力學方程將變換為U5,U1,φd，U5為期望兩個水平推進器產生的合力，U1為期望四旋翼系統產生的合力，φd表示期望滾轉角；3姿態跟蹤控制律根據實際姿態φ,θ,ψ和期望姿態φd,θd,ψd產生控制量U2,U3,U4,分別代表繞機體坐標系下3個坐標軸的虛擬控制扭矩；4為了使水平推力對平臺姿態產生的影響盡可能小，令n5和n6相等，并且水平推力引起的力矩Mt在姿態控制律中被當成擾動由擴張狀態觀測器估計，并在控制律中給予補償；5將U1,U2,U3,U4依據下式轉換為則： 將U5根據下式轉換為

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