[發明專利]無人機的控制方法及系統

有效

• 申請號: 201410076856.7
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103901892A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 戴瓊海;李一鵬;蘆維寧
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種無人機的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

區域劃界步驟，掃描并生成飛行環境的柵格地圖，并根據所述柵格地圖對所述飛行環境進行區域劃界；

路徑規劃步驟，根據所述柵格地圖和區域劃界結果，利用A^*算法規劃飛行路徑；

最短距離計算步驟，從規劃的所述飛行路徑中選取多個路徑點，分別計算所述多個路徑點與周圍障礙物的最短距離；以及

第一飛行步驟，當對應路徑點與所述周圍障礙物的最短距離大于安全半徑時，所述無人機沿該路徑點飛行。

2.如權利要求1所述的無人機的控制方法，其特征在于，還包括：

路徑調整步驟，當所述對應路徑點的最短距離小于所述安全半徑時，通過wall‐following算法調整該路徑點及其之后的飛行路徑，并確保調整后的路徑點與周圍障礙物的最短距離大于所述安全距離；以及

第二飛行步驟，將調整后的多個路徑點作為飛行路徑進行飛行。

3.如權利要求1所述的無人機的控制方法，其特征在于，所述區域劃界步驟具體包括：

根據所述飛行環境的深度信息生成所述飛行環境的柵格地圖；

根據所述柵格地圖對所述柵格地圖的每個柵格進行識別；以及

根據識別結果將包含障礙物的鄰接柵格相連以對所述飛行環境進行區域劃界。

4.如權利要求1所述的無人機的控制方法，其特征在于，所述路徑規劃步驟具體包括：

根據當前位置、所述柵格地圖和所述區域劃界結果選定目標點；

利用A^*算法計算從所述當前位置到所述選定目標點的飛行路徑。

5.一種無人機的控制系統，其特征在于，包括：

劃界模塊，用于生成飛行環境的柵格地圖，并根據所述柵格地圖對所述飛行環境進行區域劃界；

規劃模塊，用于根據所述柵格地圖和區域劃界結果，利用A^*算法規劃飛行路徑；

計算模塊，用于從規劃的所述飛行路徑中選取多個路徑點，并分別計算所述多個路徑點與周圍障礙物的最短距離；以及

飛行模塊，在對應路徑點與所述周圍障礙物的最短距離大于安全半徑時，將該路徑點作為飛行路徑中的路徑點進行飛行。

6.如權利要求5所述的無人機的控制系統，其特征在于，還包括：

調整模塊，當所述對應路徑點的最短距離小于所述安全半徑時，通過wall‐following算法調整該路徑點及其之后的飛行路徑，并確保調整后的路徑點與所述周圍障礙物的最短距離大于所述安全距離，將調整后的多個路徑點作為飛行路徑進行飛行。

7.如權利要求5所述的無人機的控制系統，其特征在于，所述劃界模塊具體包括：

生成單元，用于根據所述飛行環境的深度信息生成所述飛行環境的柵格地圖；

識別單元，用于根據所述柵格地圖對所述柵格地圖的每個柵格進行識別；以及

劃界單元，用于根據識別結果將包含障礙物的鄰接柵格相連以對所述飛行環境進行區域劃界。

8.如權利要求5所述的無人機的控制系統，其特征在于，所述規劃模塊具體包括：

確定單元，用于根據當前位置、所述柵格地圖和所述區域劃界結果選定目標點；以及

規劃單元，用于利用A^*算法計算從所述當前位置到所述選定目標點的飛行路徑。