新型DSFR：自主自组装分布式蜂群飞行机器人

"这篇论文介绍了一种新型的自主自组装分布式蜂群飞行机器人（DSFR），该机器人受到自然界中如蚂蚁和蜜蜂等生物群体智能的启发。DSFR具备地面行驶和空中协同飞行的能力，能够自主完成自组装过程。研究重点包括DSFR模块的机械和电气设计、运动学和动力学分析，以及建立通用邻接矩阵来描述其结构配置。此外，论文还提出了用于垂直起飞和水平悬停的分布式飞行控制模型，这一模型适用于具有任意配置的DSFR系统的控制。通过实验验证了DSFR的设计、自组装策略和分布式飞行控制律的有效性。" 本文深入探讨了群体智能在机器人领域的应用，尤其是分布式控制和飞行控制系统在飞行机器人的设计中起到的关键作用。DSFR的设计借鉴了生物群体行为，旨在实现高效、灵活的集体行动。机械设计方面，DSFR模块需要满足既能在地面移动又能在空中飞行的要求，这对材料选择、结构强度和动力系统的设计提出了高要求。电气设计则涉及到通信、传感器集成和自主导航技术，确保每个机器人单元能够感知环境、与其他单元协作并执行任务。 运动学和动力学分析是理解DSFR动态行为的基础，涉及机器人在不同阶段（如自组装、行驶和飞行）的运动特性。这通常需要建立复杂的数学模型，以预测和控制机器人的运动状态。 邻接矩阵的引入是一种有效的方法，用于描述DSFR的结构配置。这个矩阵可以表示各个机器人单元之间的相互连接关系，帮助理解和优化群体的结构变化，从而实现自组装和集体行为的协调。 分布式飞行控制模型是DSFR的核心控制策略，它允许机器人集群根据各自的状态和环境信息自主决策，实现复杂飞行任务，如垂直起飞和水平悬停。这种控制方法的优势在于它能适应系统规模的变化，对任意配置的DSFR系统都具有良好的适用性。 实验部分验证了这些理论概念的实际可行性，通过实地测试证明了DSFR的自组装能力、飞行性能和分布式控制策略的有效性。这些研究成果对于未来开发更高级的自主无人机群系统具有重要意义，可能应用于搜索与救援、环境监测、物流配送等多个领域。