一、 开发背景

政策大力扶持低空经济，无人机市场规模激增，但传统机型续航短、便携差等问题凸显，急需仿生抓取无人机破解抗灾救援痛点。

二、 结构说明

仿生抓取无人机含仿生鹰爪、无人机机臂等，以STM32单片机为核心，集成多模块，模块化设计，兼具精准抓取、长续航与抗干扰能力。

三、 功能与使用说明

1.核心功能：

（1）精准抓取与物资投递：仿生鹰爪设计搭配压力传感器动态调爪体尺寸，可安全投送药品、食品等救援物资。

（2）灾情侦察与定位：融合北斗三号与YOLOv5 模

型，快速锁定被困者或灾情点。

（3）长效续航：太阳能电池板 + 重力势能回收装置，能量转化率 23%，续航时间提升 70%，阴雨天气自动切换重力势能储能模式。

（4）应急通信保障：搭载 5G 模块与全向通信天线，可快速部署临时基站，解决灾区通信中断问题，保障救援指令传输。

2.使用说明：

（1）启动准备：开启无人机电源，通过 STM32 单片机控制系统初始化定位、通信、抓取等模块，确认各模块正常响应。

（2）灾情侦察与定位：操作无人机飞抵救援区域，借助北斗三号定位与超高清摄像头，结合 YOLOv5 模型识

别生命体征或灾情细节，标记目标坐标。别生命体征或灾情细节，标记目标坐标。

（3）抓取 / 投递操作：操控无人机至目标点，仿生鹰爪根据目标尺寸自适应调节，稳固抓取被困者或精准投递物资，避免滑落。

（4）续航与通信保障：飞行中太阳能装置持续供电，升降过程中重力势能装置回收能量；若通信中断，启动应急通信模块，搭建临时通信链路。
（5）任务结束：完成救援任务后，操控无人机返航，关闭各模块电源，进行设备检查与维护，以备下次使用。

1.仿生抓取模块：仿鹰爪结构设计，采用高韧性合金钢材质，搭配3个可活动关节与铝合金辅助支撑，45°稳固接触结构使接触面积提升50%。内置弹性缓冲组件，避免抓取重物时变形，成功抓取率达98.5%，废墟缝隙物资投递成功率95%，可自适应调节爪体尺寸，适配不同大小救援物资，满足复杂灾区抓取与投递需求。

2.飞行控制模块：以STM32单片机为核心，集成先进定位算法与路径优化程序，结合北斗三号定位系统（精度±0.3米），实时处理飞行数据，精准控制无人机姿态与轨迹。支持复杂地形（森林、建筑群）穿越，确保目标位点精准抵达，相较传统设备将救援效率提升5倍。

3.通信模块：搭载全向通信天线与5G模块，可快速部署临时通信基站，有效抵抗电磁干扰，解决灾区信号中断问题。保障无人机与地面指挥中心、灾区人员间的稳定通信，实时传输灾情数据与救援指令，为救援协同提供通信支撑。

4.传感器模块：集成超高清摄像头、压力传感器与YOLOv5智能识别模型，生命体征识别准确率92%。实时监测灾情动态、识别被困者与目标物，压力传感器反馈抓取力度，辅助动态调节爪体尺寸，确保抓取稳固，同时为灾情评估。提供可视化数据。

1.技术创新：首创太阳能-重力势能混合供电，转化率23%，续航升70%，碳纳米组件降本21%；仿鹰爪设计，3关节+45°接触，抓取率98.5%，废墟投递率95%；北斗三号+STM32+YOLOv5，定位准±0.3米，生命识别率92%，救援效率升5倍。

2，结构创新：模块化设计，模块易拆装，机臂用轻量材料，经有限元分析抗冲击，兼顾便携与强度。

3.应用创新：集多功于一体，可设临时基站，实现救援一体化，推动救援向智能转型，降低使用成本。

总结：

（一）仿生抓取无人机响应国家低空经济政策，针对传统救援无人机续航短、便携差等痛点，以模块化设计集成五大核心模块。

（二）融合太阳能-重力势能供电、仿生鹰爪等创新技术，续航提升70%，抓取率98.5%，定位精度±0.3米。

（三）可实现灾情侦察、物资投递、应急通信等一体化作业，救援效率提5倍，还降低21%成本。

（四）推动救援向智能化转型，新增就业岗位，反哺教学培养人才，兼具显著社会与经济价值，为抗灾救援提供高效智能方案。