[發明專利]使用wifi進行操控和視頻傳輸的四軸飛行器

在審

• 申請號: 201410562593.0
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN105589469A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 鄭睿;陳名鋒
• 申請（專利權）人: 武漢樂享視界科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;H04N7/18
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及一種使用wifi進行操控和視頻傳輸的四軸飛行器。

背景技術

基于四軸飛行器的視頻采集設備主要用于航拍領域。由于它的尺寸較小、重 量較輕、飛行平穩、具備自主導航飛行能力等等特點，其運用也越來越廣泛。 傳統的四軸飛行器視頻采集設備一般采用無線射頻信號來控制飛行器，需要單 獨的遙控器。同時視頻信號的傳輸也是采用無線射頻的方式，不僅清晰度不高、 失真較大，同時也需要額外的視頻接收和顯示設備，使得整個控制端過于復雜， 而且攜帶起來非常不方便。wifi作為一種常見的無線通信方式，其穩定、傳輸 數據量大、通信距離較遠，同時也是一種十分常見的無線傳輸方式，廣泛地集 成在我們日常的電子設備之中(手機、筆記本)。wifi視頻傳輸技術較為成熟、 可以滿足高清視頻傳輸，也十分適用于四軸飛行器視頻采集設備。

發明內容

針對上述所述不足，本發明的目的是公開一種使用wifi進行操控和視頻傳 輸的四軸飛行器。其控制和視頻信號的傳輸均采用wifi網絡信號實現，只需要 一個手機客戶端，就可以完成對視頻的接收和對四軸飛行器的操作，十分的簡 單和方便，用戶體驗也更好，以解決上述問題至少一個方面。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種使用wifi進行操控和視頻傳 輸的四軸飛行器設備，包括飛控板、wifi路由模塊、電源部分、電機驅動、攝 像頭、手機程序模塊，飛控板基于stm32芯片Wifi，擁有陀螺儀、加速度計外 設；wifi路由采用RT5350芯片，具有8MFLASH和32MSDRAM，wifi路由模塊 采用開源的openwrt操作系統；攝像頭為最大分辨率720p的USB無驅攝像頭； 手機程序模塊采用android系統開發；通過wifi路由和手機之間建立的局域網， 實現對控制信號和視頻信號的傳輸；可以通過手機客戶端實現對四軸飛行器各 種運動狀態的控制，在移動終端上查看四軸飛行器拍攝到的視頻并且對視頻信 號進行存儲。

飛控板部分主要用于控制四軸飛行器的各種飛行運動，主要包括垂直運動， 俯仰運動，滾轉運動，偏航運動，前后運動，側向運動。四軸飛行器是一個具 有6個自由度和4個輸入的欠驅動系統，具有不穩定和強耦合等特點，所以控 制其穩定飛行也是關鍵。本系統采用常用的PID控制算法來進行控制，主控通 過計算分析陀螺儀、加速度計等采集到的數據，進行四軸飛行器控姿態的解算， 和預定的四軸飛行器姿態進行比較，通過PID運算將控制量輸出給四個電機完 成對四軸飛行器姿態的控制。主控與wifi路由模塊的通訊使用RS232串口，可 以接收控制命令，并且傳輸四軸飛行器運行參數。四軸的運動控制主要由四個 變量完成，它們分別是油門(throttle)，控制四軸飛行器的上升下降；航向 (yaw)，控制四軸旋轉；翻滾(roll)，控制四軸向左向右；俯仰(pitch)，控 制四軸飛行器的前進后退。

Wifi路由器采用微型wifi路由模塊，通過燒寫OpenWRT操作系統進行編程 和功能修改，OpenWRT是一個嵌入式的Linux發行版，是主流路由器固件之一。 路由具有USB和RS232接口，通過燒寫相應的驅動程序，在USB接口上掛載一 個網絡攝像頭，使用RS232接口和四軸主控進行通信。wifi路由器將網絡攝像 頭拍攝到的視頻傳輸給手機客服端，供用戶查看。同時wifi路由器將手機客戶 端傳輸過來的控制命令通過串口傳輸給四軸主控，控制四軸飛行器進行各種飛 行運動。控制命令采用表1的協議完成，采用ASC-Ⅱ碼格式進行傳輸。

表1控制命令幀格式

附圖說明

圖1為本發明的總體框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，本發明公開了一種使用wifi進行操控和視頻傳輸的四軸飛行 器，主要包括飛控板、wifi路由模塊、電源部分、電機驅動、攝像頭、手機程 序模塊。飛控板基于stm32芯片Wifi，同時擁有陀螺儀、加速度計等外設；wifi 路由采用RT5350芯片，同時具有8MFLASH和32MSDRAM，路由的操作系統采用 開源的openwrt操作系統；攝像頭為最大分辨率720p的USB無驅攝像頭；手機 應用程序采用android進行開發。