RGBlimp-Q: Robotic Gliding Blimp With Moving Mass Control Based on a Bird-Inspired Continuum Arm

机器气球作为轻于空气的空中系统，由于其浮力，可以提供更长时间和更安全的人机交互。然而，强大的环境气流干扰对其飞行依然是一个显著的挑战，限制了这些机器人的广泛应用。本文从鸟类的飞行机理和它们针对自然风的停栖能力中得到启发，介绍了RGBlimp-Q，这是一种装备有鸟类启发式连续臂的机器滑翔气球。这个臂可以通过移动质量控制来进行灵活的姿态调整，以增强对干扰的抵抗力，同时还可以使用爪子来抵消环境干扰，就像鸟类一样。本文介绍了RGBlimp-Q的设计、建模和原型制作，从而将机器气球的优势扩展到更复杂的环境中。据作者所知，这是第一个将连续机构集成到机器气球上的跨学科设计。室内外的实验结果验证了这种新设计提供的改进飞行鲁棒性能，可以更好地抵御环境干扰。

本论文旨在解决轻型气体飞艇在环境气流干扰下的飞行稳定性问题，以及扩展其在复杂环境中的应用。

论文提出了RGBlimp-Q，一种配备鸟类启发的连续臂的滑翔机器人气球。该连续臂通过移动质量控制实现灵活的姿态调整，从而增强了抗干扰能力，并使用爪子对抗环境干扰，类似于鸟类。这是首次将连续机构集成到机器人气球中的跨学科设计。

实验结果验证了RGBlimp-Q相比传统机器人气球具有更强的抗干扰能力。论文中设计了室内和室外实验，证明了该设计的可行性。论文还提供了设计、建模和原型制作的详细过程。

近期的相关研究包括：1.《Aerial Robots with Deformable Wings: A Review》；2.《Bird-Inspired Robotics: Motion Perception, Avoidance and Control》；3.《Bioinspired Aerial Robots: A Review of Control Mechanisms》。