，將檢測結(jié)果傳遞給自主避障t吳塊。
[0037]所述五個超聲波距離傳感器的測距范圍為20到600厘米。
[0038]所述五個超聲波傳感器通過電路和軟件實現(xiàn)串口的半雙工串口通訊，并且可設(shè)定地址，五個不同地址的傳感器掛載在同一個串口上，依次將距離數(shù)據(jù)發(fā)送至自主避障模塊，自主避障模塊能夠根據(jù)地址自主判斷數(shù)據(jù)來源。
[0039]所述自主避障模塊為嵌入式應(yīng)用程序，該程序從不同地址以軟件串口形式依次讀取相應(yīng)的超聲波測距傳感器所發(fā)送的距離數(shù)據(jù)，當(dāng)距離超過設(shè)定值時，自主避障模塊將立刻獲得無人機系統(tǒng)的控制權(quán)，并控制無人機規(guī)避障礙物，繼續(xù)完成設(shè)定的任務(wù)。
[0040]如圖2所示，基于多個超聲波距離檢測的無人機自主避障系統(tǒng)的控制方法包含以下步驟:
[0041]步驟1)，無人機根據(jù)地面站傳遞的航線進行自主飛行，并設(shè)定無人機調(diào)整次數(shù)為零；
[0042]步驟2)，無人機檢測前、左、右、上、下五個方向是否存在障礙物以及與障礙物之間的距離，并分別與五個方向上預(yù)設(shè)的安全距離閾值進行比較；
[0043]步驟2.1)，如果無人機在前、左、右、上、下五個方向各自預(yù)設(shè)的安全距離閾值范圍內(nèi)均不存在障礙物，重新執(zhí)行步驟I);
[0044]步驟2.2)，如果存在障礙物且該障礙物與無人機之間的距離小于等于無人機在該方向上預(yù)設(shè)的安全距離閾值，則執(zhí)行步驟3);
[0045]步驟3)，判斷無人機在上方預(yù)設(shè)的安全距離內(nèi)是否存在障礙物；
[0046]步驟3.1 )，如果存在障礙物，則執(zhí)行步驟4);
[0047]步驟3.2)，如果不存在障礙物，則控制無人機向上飛行N毫秒；
[0048]步驟3.2.1)，在無人機向上飛行N毫秒的過程中，一旦無人機的五個方向均不存在障礙物，重新執(zhí)行步驟I);
[0049]步驟3.2.2)，如果無人機向上飛行N毫秒后，無人機的五個方向還存在障礙物，則執(zhí)行步驟4)；
[0050]步驟4)，判斷無人機在左邊預(yù)設(shè)的安全距離內(nèi)是否存在障礙物；
[0051]步驟4.1)，如果存在障礙物，則執(zhí)行步驟5);
[0052]步驟4.2)，如果不存在障礙物，則控制無人機向左飛行N毫秒；
[0053]步驟4.2.1)，在無人機向左飛行N毫秒的過程中，一旦無人機的五個方向均不存在障礙物，重新執(zhí)行步驟I);
[0054]步驟3.2.2)，如果無人機向左飛行N毫秒后，無人機的五個方向還存在障礙物，則執(zhí)行步驟5)；
[0055]步驟5)，判斷無人機在右邊預(yù)設(shè)的安全距離內(nèi)是否存在障礙物；
[0056]步驟5.1 )，如果存在障礙物，則執(zhí)行步驟6);
[0057]步驟5.2)，如果不存在障礙物，則控制無人機向右飛行2N毫秒；
[0058]步驟5.2.1 )，在無人機向右飛行2N毫秒的過程中，一旦無人機的五個方向均不存在障礙物，重新執(zhí)行步驟I);
[0059]步驟5.2.2)，如果無人機向右飛行2N毫秒后，無人機的五個方向還存在障礙物，則執(zhí)行步驟6);
[0060]步驟6)，無人機調(diào)整次數(shù)加I ;
[0061]步驟7)，重復(fù)執(zhí)行步驟步驟2)至步驟6)，直至無人機自主飛行至目的地或無人機調(diào)整次數(shù)大于等于M次，若無人機調(diào)整次數(shù)大于等于M次，則控制無人機返航。
[0062]上述M、N均為大于等于I的自然數(shù)。
[0063]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本實用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0064]以上所述的【具體實施方式】，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的【具體實施方式】而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.基于超聲波距離檢測的無人機避障系統(tǒng)，包括無人機和地面站，其特征在于，所述無人機包含飛行控制模塊、機載射頻通信模塊、超聲波測距模塊和自主避障模塊；所述飛行控制模塊用于通過機載射頻通信模塊接收地面站和自主避障模塊的指令后控制無人機飛行，并將無人機的飛行狀況通過機載射頻通信模塊反饋給地面站；所述超聲波測距模塊用于檢測無人機前、左、右、上、下五個方向是否存在障礙物以及與障礙物之間的距離；所述自主避障模塊用于根據(jù)超聲波測距模塊的測量結(jié)果控制無人機進行避障；所述地面站包含地面射頻通信模塊、航跡規(guī)劃模塊和實時監(jiān)控模塊；所述航跡規(guī)劃模塊包含電子地圖，用于設(shè)置無人機在自主飛行模式下的起止點、檢查點、飛行高度和飛行速度；所述實時監(jiān)控模塊用于實時檢測與監(jiān)控?zé)o人機狀態(tài)，并進行數(shù)據(jù)存儲、故障檢測與報警操作；所述機載射頻通信模塊和地面射頻通信模塊無線通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波距離檢測的無人機避障系統(tǒng)，其特征在于，所述飛行控制模塊包含嵌入式控制芯片、三軸陀螺儀傳感器、三軸加速度計傳感器、GPS定位芯片、和氣壓計，所述嵌入式控制芯片分別和三軸陀螺儀傳感器、三軸加速度計傳感器、GPS定位芯片、氣壓計、機載射頻通信模塊、自主避障模塊相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波距離檢測的無人機避障系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波測距模塊包含五個超聲波距離傳感器，分別設(shè)置在無人機前、左、右、上、下五個方向，用于檢測無人機前、左、右、上、下五個方向是否存在障礙物以及與障礙物之間的距離；所述五個超聲波距離傳感器均與自主避障模塊相連，將檢測結(jié)果傳遞給自主避障模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于超聲波距離檢測的無人機避障系統(tǒng)，其特征在于，所述五個超聲波距離傳感器的測距范圍為20到600厘米。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于超聲波距離檢測的無人機避障系統(tǒng)，其特征在于，所述五個超聲波距離傳感器分別設(shè)定不同的地址，采用半雙工串口通訊依次將距離數(shù)據(jù)發(fā)送至自主避障t旲塊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于超聲波距離檢測的無人機避障系統(tǒng)，包含飛行控制模塊、機載射頻通信模塊、超聲波測距模塊和自主避障模塊；飛行控制模塊用于控制無人機飛行，并將無人機的飛行狀況反饋給地面站；超聲波測距模塊用于檢測無人機前、左、右、上、下五個方向是否存在障礙物以及與障礙物之間的距離；自主避障模塊用于根據(jù)超聲波測距模塊的測量結(jié)果控制無人機進行避障。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，具有較大的實用價值。
【IPC分類】G05D1/10
【公開號】CN204631622
【申請?zhí)枴緾N201520261360
【發(fā)明人】劉淵, 鄭文華, 田彥云, 戴昕林
【申請人】南京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月28日