A Novel Hybrid Robotic System for UAV Detection and Tracking from a Mobile Ground Platform: Design and Kinematic Analysis

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/technologies14100626
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Optical systems for unmanned aerial vehicle (UAV) detection and tracking are predominantly deployed on stationary platforms, which limits operational mobility and increases the vulnerability of fixed installations under adverse operating conditions. To address this limitation, this study proposes a novel 6+3-RRS+RR hybrid robotic system for UAV detection and tracking from a mobile ground vehicle. The system integrates a 3-RRS parallel manipulator that compensates for vertical displacement, roll, and pitch of the vehicle body with a two-axis pan–tilt mechanism that provides independent camera pointing. A unified kinematic model is developed using homogeneous transformation matrices. Analytical inverse-kinematic solutions are derived for the 3-RRS and pan–tilt mechanisms, whereas the forward kinematics of the parallel manipulator is solved numerically using the Newton–Raphson method. Jacobian matrices are formulated to establish velocity relationships and disturbance-compensation conditions. Serial and parallel singularities are analyzed using scaled Jacobian condition numbers. Numerical examples confirm the consistency of the forward and inverse kinematic solutions and determine generalized-coordinate ranges that avoid singular and near-singular configurations. The proposed architecture separates disturbance compensation from target pointing within a unified hybrid system and provides a kinematic foundation for future control-system development and dynamic disturbance compensation on mobile robotic platforms.