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龍圖騰網獲悉蘇州大學申請的專利一種基于柔性機械臂的無人機系統及控制方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120482365B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202511001916.3，技術領域涉及：B64D47/00；該發明授權一種基于柔性機械臂的無人機系統及控制方法是由王飛揚;李皓越;曾春梅設計研發完成，并于2025-07-21向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于柔性機械臂的無人機系統及控制方法在說明書摘要公布了：本發明涉及一種基于柔性機械臂的無人機系統，包括：柔性機械臂和無人機；柔性機械臂包括若干體節模塊和夾爪模塊，相鄰體節模塊之間通過支撐管柱串聯設置；體節模塊包括折紙結構、氣動模組和第一形狀記憶合金彈簧；折紙結構包括多個關節，第一形狀記憶合金彈簧包括多根，分別設置在每個折紙結構的外側；夾爪模塊，設置在柔性機械臂的末端的體節模塊上；無人機，包括飛控系統，飛控系統用于控制無人機飛行以及調整體節模塊和夾爪模塊的工作狀態。本發明能夠同時對負載、剛度、位置和力控等關鍵結構參數做出實時響應，突破了傳統單一任務目標的局限，能夠依據實際工況自動調整各關節的運動狀態。

本發明授權一種基于柔性機械臂的無人機系統及控制方法在權利要求書中公布了：1.一種基于柔性機械臂的無人機系統的控制方法，其特征在于：無人機系統包括柔性機械臂和無人機，所述無人機與柔性機械臂連接；所述柔性機械臂包括若干體節模塊和夾爪模塊，相鄰所述體節模塊之間通過支撐管柱串聯設置；所述體節模塊包括折紙結構、氣動模組和第一形狀記憶合金彈簧，所述氣動模組嵌入到所述折紙結構內，用于實現所述折紙結構的長度控制；所述折紙結構包括多個關節，所述第一形狀記憶合金彈簧包括多根，分別設置在每個所述折紙結構的外側，用于調整關節的彎曲角度；所述無人機包括飛控系統，所述飛控系統用于控制無人機飛行以及調整體節模塊和夾爪模塊的工作狀態； 無人機系統的具體控制方法包括以下步驟： S1:獲取目標物體的坐標位置;獲取目標物體的坐標位置的具體方法包括用戶通過圖形用戶界面GUI輸入目標坐標和通過視覺識別模塊獲取物體三維坐標； S2:基于獲取的所述目標物體的坐標位置生成柔性機械臂的體節模塊和夾爪模塊移動路徑； S3:基于生成的移動路徑控制無人機驅動體節模塊和夾爪模塊按照移動路徑進行移動；同時獲取無人機的飛控系統發送的姿態角，所述姿態角包括橫滾角和俯仰角； S4:通過卡爾曼濾波對所述橫滾角和俯仰角進行融合，獲得姿態角估計值； S5:基于卡爾曼濾波融合后的數據，通過補償算法模塊對柔性機械臂的彎曲角度進行補償； S6:夾爪模塊抓取目標物體后，預估目標物體的質量并根據目標物體重量對體節模塊的剛度以及夾爪模塊的夾持力進行調節； 其中，步驟S2中，所述移動路徑生成的具體步驟如下： S21：基于梯度投影法求解逆運動學方程，獲得柔性機械臂的各關節的彎曲角度； S22:采用RRT*算法并引入高斯采樣策略在三維空間中生成無碰撞路徑； 其中，所述梯度投影法的具體步驟包括： S211:建立柔性機械臂的雅可比矩陣并確定迭代參數和約束參數，基于所述雅可比矩陣構建機械臂運動模型，將柔性機械臂的夾爪模塊的位移約束轉化為體節模塊的關節速度約束； S212:構建分層動態加權因子矩陣，通過分層動態加權因子矩陣優化關節角度參數； S213:基于機械臂運動模型，計算目標物與當前柔性機械臂的夾爪模塊的位置誤差，并通過梯度下降法將所述位置誤差轉換為夾爪模塊的速度； S214:基于雅可比矩陣計算加權偽逆矩陣，利用計算得到的加權偽逆矩陣，求解滿足末端約束的關節速度；并構建加權零空間投影矩陣，定義零空間優化目標，生成優化方向，引導關節遠離極限位置； S215:基于滿足末端約束的關節速度與零空間優化，生成體節模塊的關節速度調整量，將優化后的關節速度調整量轉換為關節位置增量；將關節位置增量應用到當前關節向量上，迭代更新關節向量； S216:對更新后的關節向量進行約束投影，確保關節狀態滿足約束條件，并計算更新后的位置誤差，判斷是否滿足終止條件或達到最大迭代次數，若滿足則終止迭代，輸出最終的關節角度向量；否則，返回步驟S214繼續迭代優化過程。

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