[實用新型]飛行機器人避障裝置

有效

• 申請號: 201620582147.0
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN208283810U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 惲為民;鄧寅喆;龐作偉
• 申請（專利權）人: 上海未來伙伴機器人有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05D1/08
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本實用新型公開了一種飛行機器人避障裝置。根據本實用新型的飛行機器人避障裝置包括：安裝于飛行機器人外表面的多個探測器；而且其中所述多個探測器中任意兩個相鄰的探測器的探測區域重疊，從而使飛行機器人避障裝置能夠探測飛行機器人周圍預定距離范圍內任意方向朝向飛行機器人靠近的物體。

技術領域

本實用新型涉及飛行機器人設計領域，具體涉及一種飛行機器人避障裝置。

背景技術

飛行機器人的種類繁多，常見的小型飛行機器人具有機動性好、起飛著陸場地小的優點，可在空中有限的(視距)范圍內作飛行，因此具有相當廣泛的用途。

在一些使用場合，飛行機器人可以實現低空實時監視，獲得的分辨率高、清晰的圖像。一般，飛行機器人可以用于森林田野及城市的防火巡視、空中攝像等工作。隨著飛行機器人系統的應用深入，需要在室內或復雜環境下飛行，因此，需要飛行機器人具有避障的功能。

目前，具有避障的功能的飛行機器人攜帶的避障傳感器均安裝在飛行機器人前部。從而，由于傳感器存在探測盲區，往往無法實現對周圍環境任意平面360度范圍的感知。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種能夠實現對周圍環境任意平面360度范圍的感知的飛行機器人避障裝置以及飛行機器人避障方法。

實用新型內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠實現對周圍環境任意平面360度范圍的感知的飛行機器人避障裝置。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種飛行機器人避障裝置，包括：安裝于飛行機器人外表面的多個探測器；而且其中所述多個探測器中任意兩個相鄰的探測器的探測區域重疊，從而使飛行機器人避障裝置能夠探測飛行機器人周圍預定距離范圍內任意方向朝向飛行機器人靠近的物體。

優選地，所述多個探測器安裝在同一安裝平面上，并且在安裝平面上每隔一定夾角均布安裝。

優選地，所述多個探測器等間距布置。

優選地，探測器是基于飛行時間原理的激光測距傳感器測距模塊、RGB-D攝像機、紅外測距模塊或超聲測距傳感器。

根據本實用新型，還提供了一種飛行機器人避障方法，包括：

第一步驟：利用探測器實時探測并判斷飛行機器人周圍方向上是否存在障礙物或威脅；如果存在障礙物和/或威脅，轉向第二步驟；

第二步驟：建立所述障礙物或威脅對應的飛行禁飛區，并計算飛行機器人到所述禁飛區的距離；

第三步驟：判斷飛行機器人到所述禁飛區的距離是否小于預定的安全距離；

第四步驟：如果飛行機器人到禁飛區的距離小于安全距離，則根據禁飛區位置計算避障速度矢量；

第五步驟：根據所計算得到的避障速度矢量，計算飛行機器人的姿態變化角以使得飛行機器人根據姿態變化角執行姿態變化，隨后按照避障速度矢量飛行，使得飛行機器人到禁飛區的距離不小于安全距離。

優選地，所述避障速度矢量包括飛行機器人避障速度以及避障飛行航向，其中飛行機器人避障飛行航向與飛行機器人相對于禁飛區的方向相反。

優選地，所述飛行機器人避障方法還包括第六步驟：如果第一步驟沒有探測到任何的障礙物或者威脅，則保持飛行機器人的原有飛行狀態

優選地，所述飛行機器人避障方法還包括：判斷飛行機器人是否完成飛行任務，如果沒有完成飛行任務，則轉第一步驟。

優選地，在當飛行機器人設置有飛行目標點的情況下，則在第五步驟進一步根據所計算得到的避障速度矢量，計算飛行機器人前進的步長；而且在第六步驟進一步根據目標位置計算目標引導速度矢量，并根據該目標引導速度矢量計算前進的步長。