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Titelaufnahme

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Zusammenfassung (Deutsch)

Basierend auf dem Prinzip der Maximierung der durch den Flugroboter erzeugbaren Krafte und Momente werden Methodenprasentiert, die eine schnelle, anwendungsspezifische Auslegung der Rotoranordnung ermoglichen. Dazu wird dersechsdimensionale Lastraum auf Basis anwendungsnaher Annahmen zunachst auf zwei dreidimensionale Unterraume furKrafte und Momente aufgeteilt. Der resultierende Kraft- bzw. Momentenraum wird anschließend durch skalare Maßzahlencharakterisiert, was den effizienten Vergleich zwischen Lastraumen verschiedener Rotoranordnungen ermoglicht.Dabei werden die Abhangigkeiten der Lastraume von den einzelnen Geometrieparametern gezeigt und prinzipielle Folgerungenfur derenWahl formuliert. Es werden analytische Beziehungen hergeleitet, aus denen die eingefuhrten Maßzahlendirekt berechnet werden konnen. Abschließend wird ein nichtlinearer Regelansatz zur Poseregelung angewendet und dieVollaktuiertheit des Systems anhand von Testfallen simulativ validert.

Zusammenfassung (Englisch)

Methods are presented to design the rotor setup of a fully actuated aerial robot from an application based perspective.The concept of maximizing generatable forces and torques is used. For this purpose the six dimensional wrench space issplit into the force space and the torque space following application based assumptions. Both three dimensional subspacesare characterized by scalar indicators to compare different rotor setups efficiently. The analysis of dependencies betweengeometry parameters and wrench spaces leads to general suggestions for the robot design. Relations between geometryparameters and introduced indicators are derived analytically to calculate the inducators directly. Finally a nonlinear posecontrol approach is presented to validate the basic characteristics of the fully actuated system.

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