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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利自适应导纳控制的空中作业机器人及其控制方法及系统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：CN121245865B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03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：202511824895.5，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权自适应导纳控制的空中作业机器人及其控制方法及系统是由钟杭;陈歌;仝鑫隆;王耀南;张辉;华和安;毛建旭设计研发完成，并于2025-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本自适应导纳控制的空中作业机器人及其控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种自适应导纳控制的空中作业机器人及其控制方法及系统，该控制方法将全驱型空中作业机器人视为一个一体化的空中执行器，进而构建出无人机‑机械臂一体化系统模型；引入自适应导纳控制器作为外环力控制器，设计出基于李雅普诺夫稳定性理论的自适应导纳控制算法；并设计出基于一体化模型的非线性模型预测控制方法，能约束平台的滑动力输出。从而利用全驱型空中机器人平台的运动控制方法和自适应导纳控制算法，保障末端滑动作业机构与接触作业表面平稳滑动，实现复杂未知环境下空中精确滑动控制与力交互作业。

本发明授权自适应导纳控制的空中作业机器人及其控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种自适应导纳控制的空中作业机器人控制方法，其特征在于：应用于全驱型空中作业机器人，所述空中作业机器人控制方法包括以下步骤： 步骤1：将全驱型空中作业机器人视为一个一体化的空中执行器，进而构建出无人机-机械臂一体化系统模型； 步骤2：引入自适应导纳控制器作为无人机-机械臂一体化系统模型中的外环力控制器，基于所述自适应导纳控制器，根据实际接触力与期望力的偏差动态调整导纳参数，进而修正位姿得到更新的参考轨迹； 其中，引入李雅普诺夫稳定性分析，确定自适应导纳控制器导的矩阵和自适应增益的取值，具体如下： 矩阵为对角阵，且对角线元素bd,ii满足： ； 其中，参数，为预期的最小位姿误差范数，为最小阻尼值，取值大于0；为安全裕度，为正标量参数，是一个未知的理想常值且与真实环境刚度相关的参数，为预设值； 自适应增益的取值要求为： ； 式中，为的下限裕度，为的上限裕度，为最大允许位置误差的平方，根据要求的跟踪精度预先设定，表示求矩阵的最小特征值；是位置误差，为实际位姿，为参考轨迹； 步骤3：将空中作业机器人的参考轨迹协同状态变量输入无人机-机械臂一体化系统模型中的内环运动控制器得到空中作业机器人的最优控制指令；所述内环运动控制器为非线性模型预测控制NMPC，定义输入NMPC控制器的状态变量X为： ，为世界坐标系下的无人机位置，为无人机机体坐标系下无人机姿态角，为无人机机体坐标系下机械臂关节角度；为世界坐标系下的无人机姿态，W为世界坐标系标记符，为无人机机体坐标系下无人机角速度，B为无人机机体坐标系标记符，为实数集； 所述NMPC控制器的输出为空中作业机器人的广义控制输入向量，，，分别为无人机机体驱动力和力矩以及驱动机械臂的转动力矩； 所述NMPC控制器的优化目标函数为： ； 服从于： ； 式中，表示系统动力学约束，根据系统动力学模型dynamics得到，系统状态变量变化需符合系统动力学模型dynamics，即所述无人机-机械臂一体化系统的动力学模型，为状态约束，为输入约束，初始状态设为系统当前状态，分别为状态，输入以及终端状态的权重矩阵，NMPC控制器通过实时求解所述优化目标函数，生成最优控制序列，t为时间，T为预测时域终点时刻。

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