[發(fā)明專利]一種基于安卓手機(jī)和外部傳感器的無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510542140.6
• 申請(qǐng)日: 2015-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105068544B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚瑞文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海菲貓機(jī)器人技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/08
• 分類號(hào): G05D1/08;H04M1/725;H04M1/02
• 代理公司: 北京匯信合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 宋西磊

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于安卓手機(jī)和外部傳感器的無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，包括固定于無(wú)人機(jī)中且依次連接的為安卓操作系統(tǒng)的智能手機(jī)、傳感伺服控制器和飛行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)；安卓操作系統(tǒng)的智能手機(jī)內(nèi)安裝有飛行控制程序；智能手機(jī)內(nèi)設(shè)置有：陀螺儀、加速度計(jì)、GPS和磁場(chǎng)傳感器；通過(guò)將智能手機(jī)內(nèi)部傳感器與傳感伺服控制器提供的外部輔助傳感器相結(jié)合，計(jì)算獲得飛行器準(zhǔn)確的姿態(tài)、位置信息，由智能手機(jī)內(nèi)部的飛行控制程序進(jìn)行運(yùn)算獲取初步控制指令，發(fā)送到傳感伺服控制器進(jìn)一步處理，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)飛行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)飛行器的穩(wěn)定控制。系統(tǒng)可調(diào)用手機(jī)的攝像頭拍攝照片和視頻，并通過(guò)3G/4G/wifi網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸。本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，適用于大面積推廣和使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)飛行控制領(lǐng)域，涉及一種基于安卓手機(jī)和外部傳感器的無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)需搭載加速度計(jì)、陀螺儀、氣壓計(jì)、GPS、磁力計(jì)等多種傳感器，從而感知飛行器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)飛行器的穩(wěn)定控制。目前基于智能手機(jī)的飛行控制系統(tǒng)方案，利用手機(jī)搭載的傳感器和運(yùn)算單元，實(shí)現(xiàn)無(wú)人飛行器的導(dǎo)航、控制功能。然而，智能手機(jī)搭載的傳感器受成本、用途等限制，常常缺少無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)所需的某一種或多種傳感器；即便搭載了某種傳感器，其傳感精度或采樣頻率往往較低，因此完全基于智能手機(jī)自身傳感器的飛行控制系統(tǒng)的控制效果較差。此外，安卓操作系統(tǒng)啟動(dòng)或關(guān)閉拍照任務(wù)會(huì)消耗大量的系統(tǒng)資源，會(huì)引起傳感器采樣頻率急劇下降，引發(fā)飛行器姿態(tài)劇烈抖動(dòng)，在極端情況下甚至引發(fā)墜機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提供一種基于安卓手機(jī)和外部傳感器的無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，具有節(jié)約系統(tǒng)資源，穩(wěn)定性高，易于控制的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：包括依次連接的：固定于無(wú)人機(jī)中且為安卓操作系統(tǒng)的智能手機(jī)、傳感伺服控制器和飛行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

所述的安卓操作系統(tǒng)的智能手機(jī)內(nèi)安裝有飛行控制程序；

所述的智能手機(jī)內(nèi)設(shè)置有：陀螺儀、加速度計(jì)、GPS和磁場(chǎng)傳感器；

所述的傳感伺服控制器內(nèi)設(shè)置有：陀螺儀、加速度計(jì)、氣壓計(jì)、磁場(chǎng)傳感器等外部輔助傳感器、GPS、定時(shí)器和AD采樣器；

所述的傳感伺服控制器中設(shè)置有連接至無(wú)人機(jī)飛行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的PWM生成定時(shí)器。

所述的安卓操作系統(tǒng)的智能手機(jī)與飛行器之間設(shè)置有減震裝置。

所述的傳感伺服控制器中的定時(shí)器包括：PWM捕獲定時(shí)器和PWM生成定時(shí)器。

所述的智能手機(jī)與傳感伺服控制器之間的數(shù)據(jù)連接方式為USB連接或藍(lán)牙連接。

所述的安卓操作系統(tǒng)的智能手機(jī)中設(shè)置有能夠調(diào)用的前后攝像頭，并通過(guò)3G/4G/wifi網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸照片或視頻。

所述的飛行控制程序的運(yùn)行頻率為90Hz～520Hz。

傳感伺服控制器由智能手機(jī)usb口供電。

所述智能手機(jī)安裝時(shí)屏幕與水平面垂直。