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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学(深圳)申请的专利一种旋翼飞行机械臂及空中快速抓取的规划和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：CN116714780B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18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：202310451834.3，技术领域涉及：B64G1/24；该发明授权一种旋翼飞行机械臂及空中快速抓取的规划和控制方法是由陈浩耀;全凤宇;王巨设计研发完成，并于2023-04-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种旋翼飞行机械臂及空中快速抓取的规划和控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种旋翼飞行机械臂及空中快速抓取的规划和控制方法，旋翼飞行机械臂包括无人机机架、控制器、机载电脑、旋翼飞行机械臂；所述机载电脑包括用于控制旋翼飞行机械臂的控制系统；所述控制系统包括动作捕捉系统、跟踪解算系统、旋翼飞行机械臂的PD控制器和PID控制器；所述控制器包括质心控制器和机械臂关节控制器；所述旋翼飞行机械臂包括多个关节，且每个关节都设置有关节电机和扰动观测器；控制方法用于旋翼飞行机械臂的运动规划以及跟踪控制旋翼飞行机械臂执行抓取任务；本发明能提高旋翼飞行机械臂的控制精度，且这种控制系统的部署难度较低，能使旋翼飞行机械臂具备在障碍环境下执行高精度的快速抓取任务的能力。

本发明授权一种旋翼飞行机械臂及空中快速抓取的规划和控制方法在权利要求书中公布了：1.一种旋翼飞行机械臂的空中快速抓取的规划和控制方法，其特征在于，所述旋翼飞行机械臂包括无人机机架、控制器、机载电脑；所述机载电脑包括用于控制旋翼飞行机械臂的控制系统；所述控制系统包括动作捕捉系统、跟踪解算系统、旋翼飞行机械臂的PD控制器和PID控制器；所述控制器包括质心控制器和机械臂关节控制器；所述旋翼飞行机械臂还包括多个关节，且每个关节都设置有关节电机和扰动观测器； 所述控制系统用于生成控制指令并分别发送至所述质心控制器和所述机械臂关节控制器； 所述跟踪解算系统用于对所述质心控制器和所述机械臂关节控制器进行跟踪得到旋翼飞行机械臂的轨迹信息； 所述质心控制器，用于接收控制系统发送的控制指令，并根据控制指令来控制旋翼飞行机械臂的质心运动；所述质心控制器包括质心位置环和质心速度环； 所述机械臂关节控制器，用于接收控制系统发送的控制指令，并根据控制指令来控制旋翼飞行机械臂的关节角度运动；所述机械臂关节控制器包括关节角加速度控制器； 所述控制方法包括以下步骤： 步骤S1.建立旋翼飞行机械臂的全局逆运动学算法，计算得到控制系统的系统状态； 步骤S2.根据控制系统的系统状态，建立旋翼飞行机械臂的运动规划算法，规划得到旋翼飞行机械臂的质心轨迹以及关节角度轨迹； 步骤S3.控制系统向旋翼飞行机械臂的质心控制器和机械臂关节控制器发送控制指令，控制旋翼飞行机械臂根据规划得到的质心轨迹以及关节角度轨迹执行抓取任务，同时跟踪解算系统建立旋翼飞行机械臂轨迹跟踪算法，并跟踪控制旋翼飞行机械臂以继续执行抓取任务； 所述控制指令包括多个质心调节指令和多个关节角度调节指令；所述多个质心调节指令包括第一质心调节指令和第二质心调节指令；所述多个关节角度调节指令包括第一关节角度调节指令和第二关节角度调节指令；所述系统状态包括初始时刻系统状态、抓取时刻系统状态、终止时刻系统状态、旋翼飞行机械臂的质心状态；所述抓取时刻系统状态包括旋翼飞行机械臂的抓取时刻关节角度；通过所述初始时刻系统状态得到满足旋翼飞行机械臂的末端执行器的抓取位姿的一组初始值。

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