一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)及其裝置的制造方法
【專利摘要】一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)及其裝置，包括無人機(jī)本體，其特征在于，還包括：光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器、紅外定位收發(fā)器、GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置；所述無人機(jī)本體具備內(nèi)置控制芯片；通過無人機(jī)本體內(nèi)置控制芯片上的相應(yīng)處理程序，在傳統(tǒng)無人機(jī)的基礎(chǔ)上，大大增強(qiáng)了現(xiàn)有無人機(jī)的技術(shù)含量和使用效果；通過所述光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器、紅外定位收發(fā)器、GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置的組合處理技術(shù)，大大提高了無人機(jī)的自主避障的精確度和及時(shí)性，降低了無人機(jī)的損壞頻率。
【專利說明】
一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)及其裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明專利涉及一種無人機(jī)自動(dòng)控制方法及其裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)及其裝置，該裝置采用科學(xué)、優(yōu)化的避障控制技術(shù)設(shè)計(jì)，能夠很好的與現(xiàn)有無人機(jī)有機(jī)結(jié)合，在具備較高的自動(dòng)避障精度外，還具備較高的安全性和制造成本，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易。
【背景技術(shù)】
[0002]無人機(jī)，顧名思義，就是無人駕駛的飛機(jī)，該理念最初是為了降低飛機(jī)的體積，增加載彈量，同時(shí)完成危險(xiǎn)的、困難的等不適合人員參與的特殊任務(wù)，早在上個(gè)世紀(jì)20年代初，第一次世界大戰(zhàn)正進(jìn)行得如火如荼，英國(guó)的卡德爾和皮切爾兩位將軍，向英國(guó)軍事航空學(xué)會(huì)提出了一項(xiàng)建議:研制一種不用人駕駛，而用無線電操縱的小型飛機(jī)，使它能夠飛到敵方某一目標(biāo)區(qū)上空，將事先裝在小飛機(jī)上的炸彈投下去，這種大膽的設(shè)想立即得到當(dāng)時(shí)英國(guó)軍事航空學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)戴.亨德森爵士賞識(shí)。無人機(jī)當(dāng)時(shí)還被用作訓(xùn)練時(shí)的靶機(jī)使用的；
[0003]無人機(jī)控制技術(shù)的研究是目前國(guó)內(nèi)外各無人機(jī)研發(fā)公司以及大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注熱點(diǎn)之一，例如零度智控?zé)o人機(jī)在2016年6月I日貴州科技博覽會(huì)展示的口袋無人機(jī)，以及中央電視臺(tái)五一聯(lián)歡晚會(huì)的自主避讓跳舞無人機(jī)的精彩展示，都使得無人機(jī)在小型化、智能化、自動(dòng)控制精度化上邁向了一個(gè)很高的臺(tái)階，而且現(xiàn)有無人機(jī)也廣泛深入到軍事、民用等各個(gè)領(lǐng)域，例如自拍并同步發(fā)送朋友圈、航拍攝影、工廠高處設(shè)備運(yùn)行狀況巡查、電力巡檢、環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林防火、災(zāi)情巡查、防恐救生、軍事偵察、戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估等領(lǐng)域，隨著無人機(jī)的逐步深入，大大降低了過去航拍時(shí)的成本以及危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)下對(duì)操作人員的傷害帶來的無法估量的損失，其有效克服了有人駕駛飛機(jī)空中作業(yè)的不足，降低了購(gòu)買與維護(hù)成本，提高了運(yùn)載工具的安全性；
[0004]無人機(jī)在空中作業(yè)時(shí)，除了手操器的人為控制外，為了增加無人機(jī)的安全系數(shù)和良好的各類工作效果，現(xiàn)有無人機(jī)大都設(shè)置有自動(dòng)避障系統(tǒng)，用于無人機(jī)間、以及無人機(jī)與障礙物間的自動(dòng)避讓控制，以此提高無人機(jī)的可控性、安全性以及工作上的完整性，例如:在面臨著山脈、建筑物、樹木、輸電線路等有形障礙物的安全威脅，以及禁飛區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)等無形障礙物的約束，因此，提高研究障礙物自動(dòng)避讓的精度具有非常重要的實(shí)際意義，目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)旋翼和固定翼的無人機(jī)避障系統(tǒng)還很少，例如:申請(qǐng)?zhí)枮?01110031250.8的“一種自動(dòng)規(guī)避障礙物的飛行裝置與方法”專利，主要通過超聲波測(cè)距傳感器對(duì)障礙物進(jìn)行定位檢測(cè)，探測(cè)距離因探測(cè)傳感裝置的設(shè)置而極為有限，而且超聲波測(cè)距存在盲區(qū)，有效精度也不高，在檢索現(xiàn)有技術(shù)中的無人機(jī)避障方法技術(shù)中，還沒有發(fā)現(xiàn)精度高，造假低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是，提供一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)及其裝置，該裝置通過多種避障技術(shù)的完美結(jié)合，大大增強(qiáng)了無人機(jī)自主避障的精度和反應(yīng)速度，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過優(yōu)化的算法方式，使得無人機(jī)整體技術(shù)的提升又邁上了一個(gè)新的階梯；
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)及其裝置，其中:
[0007]—種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)，包括以下技術(shù)步驟:
[0008]步驟一、在無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入光流定點(diǎn)控制程序；
[0009]作為一種舉例說明，所述光流定點(diǎn)控制程序采用光流測(cè)速算法設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單理解，光流就是通過檢測(cè)圖像中光點(diǎn)和暗點(diǎn)的移動(dòng)，來判斷圖像中像素點(diǎn)相對(duì)于飛行器的移動(dòng)速度，如果地面是靜止的，自然就可以得到飛行器相對(duì)于地面的移動(dòng)速度，此處采用光流定點(diǎn)控制程序進(jìn)行光流定位的分析運(yùn)算，其實(shí)質(zhì)就是利用光流測(cè)速再積分定位技術(shù)，該技術(shù)反應(yīng)速度快，適合無人機(jī)在室內(nèi)等空間較小的區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)避障控制；從采集到的二維圖像序列中檢測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)、提取運(yùn)動(dòng)參數(shù)并且分析物體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)規(guī)律是運(yùn)動(dòng)圖像序列分析的主要研究?jī)?nèi)容，光流法是進(jìn)行運(yùn)動(dòng)圖像分析的重要方法，在視覺運(yùn)動(dòng)研究中具有舉足輕重的作用。光流(optical flow)表達(dá)了圖像的變化，由于它包含了圖像的運(yùn)動(dòng)信息，因此可被觀察者用來確定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)情況，光流是圖像中亮度圖案的表觀運(yùn)動(dòng)，而運(yùn)動(dòng)場(chǎng)是三維物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)在圖像平面上的投影，在理想情況下二者相互吻合;光流場(chǎng)可以簡(jiǎn)單的理解為物體的速度矢量場(chǎng)；
[0010]步驟二、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入聲波定點(diǎn)控制程序；
[0011]作為一種舉例說明，所述聲波定點(diǎn)控制程序用于測(cè)定無人機(jī)的高度參數(shù)，通過對(duì)地面的聲波定向發(fā)射以及后期的接收，定向測(cè)定無人機(jī)的高度參數(shù)；
[0012]在實(shí)驗(yàn)中，聲波定點(diǎn)控制程序能夠即快、又精確的讀出高度參數(shù)值，但是在多次測(cè)定時(shí)總是發(fā)現(xiàn)偶爾存在一定的計(jì)算誤差，對(duì)無人機(jī)馬達(dá)發(fā)出的聲音進(jìn)行噪音測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其噪音并不夠成對(duì)聲波定點(diǎn)控制程序使用聲波起到干擾的效果，最后多次檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，無人機(jī)用電源在工作期間所產(chǎn)生的電磁信號(hào)能夠干擾到聲波定點(diǎn)控制程序用聲波的工作效果，故對(duì)無人機(jī)用電源采取加裝靜電屏蔽層的方式進(jìn)行處理；
[0013]作為一種應(yīng)用舉例說明，所述聲波為超聲波；
[0014]步驟三、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入紅外定點(diǎn)控制程序；
[0015]作為一種舉例說明，所述紅外定點(diǎn)控制程序充分利用了紅外光不能穿透墻體等技術(shù)缺陷，變?nèi)秉c(diǎn)為優(yōu)勢(shì)，通過紅外光測(cè)距技術(shù)，實(shí)時(shí)分析計(jì)算無人機(jī)在周圍環(huán)境中的位置信息，避免了傳統(tǒng)的穿透式測(cè)距技術(shù)帶來的障礙物穿透排除的缺陷及不足；
[0016]步驟四、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入地理位置定點(diǎn)控制程序；
[0017]作為一種應(yīng)用舉例說明，所述地理位置定點(diǎn)控制程序采用北斗導(dǎo)航或GPS定位技術(shù)中的一種或者組合;通過位置信息實(shí)時(shí)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳送及分析，進(jìn)行相應(yīng)地理位置的自動(dòng)避讓；
[0018]設(shè)置所述地理位置定點(diǎn)控制程序的目的是為了符合國(guó)家級(jí)實(shí)際操作時(shí)，定位飛行的要求，例如:軍事管理區(qū)，北京市五環(huán)內(nèi)以及一些因工作需要實(shí)際要求的無人機(jī)飛行軌跡，都需要進(jìn)行一定的地理信息避讓，盡管沒有障礙物的阻擋，也要通過此設(shè)定盡量的復(fù)合國(guó)家法律、法規(guī)以及相關(guān)工作上的實(shí)際需要；
[0019]步驟五、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中慣性定點(diǎn)控制程序；
[0020]作為一種舉例說明，采用頂U(kuò)慣性輔助控制技術(shù)，協(xié)調(diào)無人機(jī)在自動(dòng)規(guī)避障礙物時(shí)的精確度以及及時(shí)性；[0021 ] 一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制裝置，包括:無人機(jī)本體，還包括光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器、紅外定位收發(fā)器、GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置；
[0022]作為一種舉例說明，所述無人機(jī)本體為具備內(nèi)置控制芯片的手操式無人機(jī)；
[0023]所述光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器和紅外定位收發(fā)器安裝在所述無人機(jī)本體外側(cè)；
[0024]所述GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置安裝在所述無人機(jī)本體內(nèi)；
[0025]所述無人機(jī)本體的內(nèi)置控制芯片中預(yù)先安裝有光流定點(diǎn)控制程序、聲波定點(diǎn)控制程序、紅外定點(diǎn)控制程序、地理位置定點(diǎn)控制程序以及慣性定點(diǎn)控制程序；
[0026]所述光流定點(diǎn)控制程序用于配合光流定位收發(fā)器，以此判斷無人機(jī)本體周圍的障礙物情況，及時(shí)反饋信號(hào)，控制無人機(jī)動(dòng)力裝置進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)避動(dòng)作；
[0027]所述聲波定點(diǎn)控制程序用于配合聲波定位收發(fā)器，通過超聲波獨(dú)特的測(cè)距優(yōu)勢(shì)，判斷無人機(jī)本體的高度信息，及時(shí)反饋信號(hào)，控制無人機(jī)動(dòng)力裝置及時(shí)調(diào)整無人機(jī)本體姿態(tài)，避免硬著落帶來的損壞；
[0028]所述紅外定點(diǎn)控制程序用于配合紅外定位收發(fā)器，通過紅外線測(cè)距技術(shù)，判斷無人機(jī)周圍的障礙物情況，及時(shí)反饋信號(hào)，控制無人機(jī)動(dòng)力裝置進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)避動(dòng)作；
[0029]所述地理位置定點(diǎn)控制程序用于配合GPS導(dǎo)航定位裝置，實(shí)時(shí)判斷行駛位置信息是否符合預(yù)設(shè)值的要求；
[0030]所述慣性定點(diǎn)控制程序用于配合慣性定位裝置，通過慣性位置信息中的反饋值，進(jìn)一步的輔助無人機(jī)本體對(duì)障礙物的規(guī)避精度和反應(yīng)速度；
[0031]所述光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器、紅外定位收發(fā)器、GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置均與所述的無人機(jī)本體中的內(nèi)置控制芯片電連接；
[0032]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述光流定位收發(fā)器及紅外定位收發(fā)器數(shù)量為四個(gè)，均勻設(shè)置在無人機(jī)本體的四周；
[0033]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述聲波定位收發(fā)器的數(shù)量為一個(gè)，設(shè)置在無人機(jī)本體的下方中心位置處；
[0034]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置的數(shù)量均為一個(gè)；
[0035]作為另一種實(shí)施技術(shù)設(shè)計(jì)，所述無人機(jī)本體上方或下方設(shè)置有一個(gè)突出的軸，可以按設(shè)定轉(zhuǎn)速自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述軸的上方兩側(cè)位置上，均勻的設(shè)置有光流定位收發(fā)器和紅外定位收發(fā)器，數(shù)量均為一個(gè)，通過模仿雷達(dá)的宣傳掃射的發(fā)射接收模式，可以在降低光流定位收發(fā)器和紅外定位收發(fā)器使用數(shù)量的情況下，盡可能的達(dá)到滿意的障礙物數(shù)值反饋的實(shí)時(shí)效果；
[0036]本發(fā)明的有益效果:
[0037]1.本發(fā)明采用科學(xué)、優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)無人機(jī)的基礎(chǔ)上，大大增強(qiáng)了現(xiàn)有無人機(jī)的技術(shù)含量和使用效果；
[0038]2.通過所述光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器、紅外定位收發(fā)器、GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置的組合處理技術(shù)，大大提高了無人機(jī)的自主避障的精確度和及時(shí)性，降低了無人機(jī)的損壞頻率；
【附圖說明】
[0039]圖1是本發(fā)明一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0041]參照?qǐng)D1所示，一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)，包括以下技術(shù)步驟:
[0042]步驟一、在無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入光流定點(diǎn)控制程序；
[0043]作為一種舉例說明，所述光流定點(diǎn)控制程序采用光流測(cè)速算法設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單理解，光流就是通過檢測(cè)圖像中光點(diǎn)和暗點(diǎn)的移動(dòng)，來判斷圖像中像素點(diǎn)相對(duì)于飛行器的移動(dòng)速度，如果地面是靜止的，自然就可以得到飛行器相對(duì)于地面的移動(dòng)速度，此處采用光流定點(diǎn)控制程序進(jìn)行光流定位的分析運(yùn)算，其實(shí)質(zhì)就是利用光流測(cè)速再積分定位技術(shù)，該技術(shù)反應(yīng)速度快，適合無人機(jī)在室內(nèi)等空間較小的區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)避障控制；從采集到的二維圖像序列中檢測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)、提取運(yùn)動(dòng)參數(shù)并且分析物體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)規(guī)律是運(yùn)動(dòng)圖像序列分析的主要研究?jī)?nèi)容，光流法是進(jìn)行運(yùn)動(dòng)圖像分析的重要方法，在視覺運(yùn)動(dòng)研究中具有舉足輕重的作用。光流(optical flow)表達(dá)了圖像的變化，由于它包含了圖像的運(yùn)動(dòng)信息，因此可被觀察者用來確定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)情況，光流是圖像中亮度圖案的表觀運(yùn)動(dòng)，而運(yùn)動(dòng)場(chǎng)是三維物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)在圖像平面上的投影，在理想情況下二者相互吻合;光流場(chǎng)可以簡(jiǎn)單的理解為物體的速度矢量場(chǎng)；
[0044]步驟二、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入聲波定點(diǎn)控制程序；
[0045]作為一種舉例說明，所述聲波定點(diǎn)控制程序用于測(cè)定無人機(jī)的高度參數(shù)，通過對(duì)地面的聲波定向發(fā)射以及后期的接收，定向測(cè)定無人機(jī)的高度參數(shù)；
[0046]在實(shí)驗(yàn)中，聲波定點(diǎn)控制程序能夠即快、又精確的讀出高度參數(shù)值，但是在多次測(cè)定時(shí)總是發(fā)現(xiàn)偶爾存在一定的計(jì)算誤差，對(duì)無人機(jī)馬達(dá)發(fā)出的聲音進(jìn)行噪音測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其噪音并不夠成對(duì)聲波定點(diǎn)控制程序使用聲波起到干擾的效果，最后多次檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，無人機(jī)用電源在工作期間所產(chǎn)生的電磁信號(hào)能夠干擾到聲波定點(diǎn)控制程序用聲波的工作效果，故對(duì)無人機(jī)用電源采取加裝靜電屏蔽層的方式進(jìn)行處理；
[0047]作為一種應(yīng)用舉例說明，所述聲波為超聲波；
[0048]步驟三、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入紅外定點(diǎn)控制程序；
[0049]作為一種舉例說明，所述紅外定點(diǎn)控制程序充分利用了紅外光不能穿透墻體等技術(shù)缺陷，變?nèi)秉c(diǎn)為優(yōu)勢(shì)，通過紅外光測(cè)距技術(shù)，實(shí)時(shí)分析計(jì)算無人機(jī)在周圍環(huán)境中的位置信息，避免了傳統(tǒng)的穿透式測(cè)距技術(shù)帶來的障礙物穿透排除的缺陷及不足；
[0050]步驟四、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入地理位置定點(diǎn)控制程序；
[0051]作為一種應(yīng)用舉例說明，所述地理位置定點(diǎn)控制程序采用北斗導(dǎo)航或GPS定位技術(shù)中的一種或者組合;通過位置信息實(shí)時(shí)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳送及分析，進(jìn)行相應(yīng)地理位置的自動(dòng)避讓；
[0052]設(shè)置所述地理位置定點(diǎn)控制程序的目的是為了符合國(guó)家級(jí)實(shí)際操作時(shí)，定位飛行的要求，例如:軍事管理區(qū)，北京市五環(huán)內(nèi)以及一些因工作需要實(shí)際要求的無人機(jī)飛行軌跡，都需要進(jìn)行一定的地理信息避讓，盡管沒有障礙物的阻擋，也要通過此設(shè)定盡量的復(fù)合國(guó)家法律、法規(guī)以及相關(guān)工作上的實(shí)際需要；
[0053]步驟五、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中慣性定點(diǎn)控制程序；
[0054]作為一種舉例說明，采用IMU慣性輔助控制技術(shù)，協(xié)調(diào)無人機(jī)在自動(dòng)規(guī)避障礙物時(shí)的精確度以及及時(shí)性；
[0055]—種無人機(jī)自動(dòng)避障控制裝置，包括:無人機(jī)本體，還包括光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器、紅外定位收發(fā)器、GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置；
[0056]作為一種舉例說明，所述無人機(jī)本體為具備內(nèi)置控制芯片的手操式無人機(jī)；
[0057]所述光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器和紅外定位收發(fā)器安裝在所述無人機(jī)本體外側(cè)；
[0058]所述GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置安裝在所述無人機(jī)本體內(nèi)；
[0059]所述無人機(jī)本體的內(nèi)置控制芯片中預(yù)先安裝有光流定點(diǎn)控制程序、聲波定點(diǎn)控制程序、紅外定點(diǎn)控制程序、地理位置定點(diǎn)控制程序以及慣性定點(diǎn)控制程序；
[0060]所述光流定點(diǎn)控制程序用于配合光流定位收發(fā)器，以此判斷無人機(jī)本體周圍的障礙物情況，及時(shí)反饋信號(hào)，控制無人機(jī)動(dòng)力裝置進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)避動(dòng)作；
[0061]所述聲波定點(diǎn)控制程序用于配合聲波定位收發(fā)器，通過超聲波獨(dú)特的測(cè)距優(yōu)勢(shì)，判斷無人機(jī)本體的高度信息，及時(shí)反饋信號(hào)，控制無人機(jī)動(dòng)力裝置及時(shí)調(diào)整無人機(jī)本體姿態(tài)，避免硬著落帶來的損壞；
[0062]所述紅外定點(diǎn)控制程序用于配合紅外定位收發(fā)器，通過紅外線測(cè)距技術(shù)，判斷無人機(jī)周圍的障礙物情況，及時(shí)反饋信號(hào)，控制無人機(jī)動(dòng)力裝置進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)避動(dòng)作；
[0063]所述地理位置定點(diǎn)控制程序用于配合GPS導(dǎo)航定位裝置，實(shí)時(shí)判斷行駛位置信息是否符合預(yù)設(shè)值的要求；
[0064]所述慣性定點(diǎn)控制程序用于配合慣性定位裝置，通過慣性位置信息中的反饋值，進(jìn)一步的輔助無人機(jī)本體對(duì)障礙物的規(guī)避精度和反應(yīng)速度；
[0065]所述光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器、紅外定位收發(fā)器、GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置均與所述的無人機(jī)本體中的內(nèi)置控制芯片電連接；
[0066]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述光流定位收發(fā)器及紅外定位收發(fā)器數(shù)量為四個(gè)，均勻設(shè)置在無人機(jī)本體的四周；
[0067]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述聲波定位收發(fā)器的數(shù)量為一個(gè)，設(shè)置在無人機(jī)本體的下方中心位置處；
[0068]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置的數(shù)量均為一個(gè)；
[0069]作為另一種實(shí)施技術(shù)設(shè)計(jì)，所述無人機(jī)本體上方或下方設(shè)置有一個(gè)突出的軸，可以按設(shè)定轉(zhuǎn)速自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述軸的上方兩側(cè)位置上，均勻的設(shè)置有光流定位收發(fā)器和紅外定位收發(fā)器，數(shù)量均為一個(gè)，通過模仿雷達(dá)的宣傳掃射的發(fā)射接收模式，可以在降低光流定位收發(fā)器和紅外定位收發(fā)器使用數(shù)量的情況下，盡可能的達(dá)到滿意的障礙物數(shù)值反饋的實(shí)時(shí)效果；
[0070]本發(fā)明采用科學(xué)、優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)無人機(jī)的基礎(chǔ)上，大大增強(qiáng)了現(xiàn)有無人機(jī)的技術(shù)含量和使用效果;通過所述光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器、紅外定位收發(fā)器、GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置的組合處理技術(shù)，大大提高了無人機(jī)的自主避障的精確度和及時(shí)性，降低了無人機(jī)的損壞頻率；
[0071]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所應(yīng)理解的是，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的思想和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換等等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)，其特征礙于，包括以下技術(shù)步驟: 步驟一、在無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入光流定點(diǎn)控制程序； 所述光流定點(diǎn)控制程序采用光流測(cè)速算法設(shè)計(jì)； 步驟二、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入聲波定點(diǎn)控制程序； 所述聲波定點(diǎn)控制程序用于測(cè)定無人機(jī)的高度參數(shù)，通過對(duì)地面的聲波定向發(fā)射以及后期的接收，定向測(cè)定無人機(jī)的高度參數(shù)； 步驟三、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入紅外定點(diǎn)控制程序； 步驟四、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中嵌入地理位置定點(diǎn)控制程序； 步驟五、在所述無人機(jī)內(nèi)置控制芯片中慣性定點(diǎn)控制程序； 采用頂U(kuò)慣性輔助控制技術(shù)，協(xié)調(diào)無人機(jī)在自動(dòng)規(guī)避障礙物時(shí)的精確度以及及時(shí)性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)，其特征礙于，所述聲波為超聲波。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制技術(shù)，其特征礙于，所述地理位置定點(diǎn)控制程序采用北斗導(dǎo)航或GPS定位技術(shù)中的一種或者組合。4.一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制裝置，包括無人機(jī)本體，其特征在于，還包括:光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器、紅外定位收發(fā)器、GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置;所述無人機(jī)本體具備內(nèi)置控制芯片； 所述光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器和紅外定位收發(fā)器安裝在所述無人機(jī)本體外側(cè)； 所述GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置安裝在所述無人機(jī)本體內(nèi)； 所述光流定位收發(fā)器、聲波定位收發(fā)器、紅外定位收發(fā)器、GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置均與所述的無人機(jī)本體中的內(nèi)置控制芯片電連接； 所述光流定位收發(fā)器及紅外定位收發(fā)器數(shù)量為四個(gè)，均勻設(shè)置在無人機(jī)本體的四周；所述聲波定位收發(fā)器的數(shù)量為一個(gè)，設(shè)置在無人機(jī)本體的下方中心位置處;所述GPS導(dǎo)航定位裝置以及慣性定位裝置的數(shù)量均為一個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制裝置，其特征在于，所述無人機(jī)本體上方或下方設(shè)置有一個(gè)突出的軸，可以按設(shè)定轉(zhuǎn)速自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制裝置，其特征在于，所述軸的上方兩側(cè)位置上，均勻的設(shè)置有光流定位收發(fā)器和紅外定位收發(fā)器，數(shù)量均為一個(gè)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制裝置，其特征在于，所述無人機(jī)本體上的電源采取加裝靜電屏蔽層的方式進(jìn)行金屬處理。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制裝置，其特征在于，所述無人機(jī)本體為具備內(nèi)置控制芯片的手操式無人機(jī)。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制裝置，其特征在于，所述無人機(jī)本體的內(nèi)置控制芯片中預(yù)先安裝有光流定點(diǎn)控制程序、聲波定點(diǎn)控制程序、紅外定點(diǎn)控制程序、地理位置定點(diǎn)控制程序以及慣性定點(diǎn)控制程序。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種無人機(jī)自動(dòng)避障控制裝置，其特征在于，所述光流定點(diǎn)控制程序用于配合光流定位收發(fā)器，以此判斷無人機(jī)本體周圍的障礙物情況，及時(shí)反饋信號(hào)，控制無人機(jī)動(dòng)力裝置進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)避動(dòng)作； 所述聲波定點(diǎn)控制程序用于配合聲波定位收發(fā)器，通過超聲波獨(dú)特的測(cè)距優(yōu)勢(shì)，判斷無人機(jī)本體的高度信息，及時(shí)反饋信號(hào)，控制無人機(jī)動(dòng)力裝置及時(shí)調(diào)整無人機(jī)本體姿態(tài)，避免硬著落帶來的損壞； 所述紅外定點(diǎn)控制程序用于配合紅外定位收發(fā)器，通過紅外線測(cè)距技術(shù)，判斷無人機(jī)周圍的障礙物情況，及時(shí)反饋信號(hào)，控制無人機(jī)動(dòng)力裝置進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)避動(dòng)作； 所述地理位置定點(diǎn)控制程序用于配合GPS導(dǎo)航定位裝置，實(shí)時(shí)判斷行駛位置信息是否符合預(yù)設(shè)值的要求； 所述慣性定點(diǎn)控制程序用于配合慣性定位裝置，通過慣性位置信息中的反饋值，進(jìn)一步的輔助無人機(jī)本體對(duì)障礙物的規(guī)避精度和反應(yīng)速度。
【文檔編號(hào)】G05D1/10GK106094847SQ201610398891
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】廖興池
【申請(qǐng)人】廖興池