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龙图腾网获悉余姚市机器人研究中心;浙江大学申请的专利多旋翼无人机协同运输与操纵悬吊载荷的非线性模型预测控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119759048B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411863799.7，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权多旋翼无人机协同运输与操纵悬吊载荷的非线性模型预测控制方法是由田埸;孟濬设计研发完成，并于2024-12-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本多旋翼无人机协同运输与操纵悬吊载荷的非线性模型预测控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种多旋翼无人机协同运输与操纵悬吊载荷的非线性模型预测控制方法，首先建立了包含载荷、电缆及旋翼无人机在内的系统动力学模型，该模型基于SE3×S²×SO3流形。随后，提出了轻量级的NMPC方法，该方法通过优化电缆张力分布来操纵载荷，同时考虑载荷动力学和执行器约束。关键创新点在于利用系统冗余在NMPC框架内设计了二次任务约束，如无人机间最小距离约束和避障约束，确保在操纵载荷的同时实现附加任务。为降低计算复杂度和提高实时性，本发明采用了仅包含载荷六自由度状态的状态向量参数化方法。

本发明授权多旋翼无人机协同运输与操纵悬吊载荷的非线性模型预测控制方法在权利要求书中公布了：1.一种多旋翼无人机协同运输与操纵悬吊载荷的非线性模型预测控制方法，包括如下步骤： 步骤1：系统建模：定义系统坐标系，包括惯性坐标系、载荷坐标系和每架无人机的坐标系；建立载荷的动力学模型，考虑载荷的位置、速度、加速度以及姿态，姿态包括方向和角速度；分析电缆的张力对载荷的作用，建立电缆张力与载荷所受力和力矩的关系；建立每架无人机动力学模型； 步骤2：系统冗余分析：当无人机数量大于等于3时，分析系统中存在的冗余度；确定电缆张力分布矩阵P，并分析其零空间，以利用冗余度执行附加任务； 步骤3：非线性模型预测控制NMPC设计：定义NMPC的状态向量和输入向量，状态向量包括载荷的六自由度状态，输入向量包括载荷的期望力和力矩以及冗余系数向量；设计NMPC的目标函数，包括状态误差和输入误差的加权和，以最小化跟踪误差和控制能量；建立系统动力学方程的离散形式；定义优化问题的约束条件，包括载荷动力学约束、执行器约束、无人机间最小距离约束和避障约束； 步骤4：优化问题求解：采用序贯二次规划SQP方法在实时迭代RTI中求解NMPC优化问题；使用求解器解决二次规划子问题； 步骤5：无人机控制器设计：根据NMPC输出的最优控制输入，计算每架无人机所需的电缆张力；设计无人机控制器，将电缆张力转换为无人机的推力和力矩命令；实现无人机的姿态和位置控制，以执行所需的推力和力矩命令。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人余姚市机器人研究中心;浙江大学，其通讯地址为：315400 浙江省宁波市余姚市凤山街道冶山路479号科创大厦12楼；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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