[發(fā)明專利]一種基于機(jī)載計(jì)算機(jī)的智能多旋翼無人機(jī)及其實(shí)現(xiàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711309254.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN108062108A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭宏遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭宏遠(yuǎn)
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10;G05D1/08;G01C11/02;B64C27/08
• 代理公司: 成都頂峰專利事務(wù)所(普通合伙) 51224
• 代理人: 趙正寅

1.一種基于機(jī)載計(jì)算機(jī)的智能多旋翼無人機(jī)，其特征在于，包括機(jī)架(11)，和安裝于機(jī)架上的馬達(dá)組(12)、螺旋槳(13)、電池組(14)、飛控板(2)、機(jī)載計(jì)算機(jī)(1)和通信模塊(3)；

所述馬達(dá)組的電力輸入端通過電子調(diào)速器組(15)與飛控板通信連接，并且輸出軸與螺旋槳連接帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)；

所述機(jī)載計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集視覺信號(hào)并處理該信號(hào)、接收飛控板發(fā)送的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)參數(shù)信息，然后生成決策和智能導(dǎo)航，并發(fā)送控制指令至飛控板，機(jī)載計(jì)算機(jī)還通過通信模塊對(duì)外通信，發(fā)送并接收使用人員或其他無人機(jī)的信息；

所述飛控板通過數(shù)據(jù)線(25)與機(jī)載計(jì)算機(jī)通信連接，接收機(jī)載計(jì)算機(jī)發(fā)送的控制指令，閉環(huán)控制馬達(dá)組，實(shí)時(shí)調(diào)整飛行姿態(tài)；所述飛控板還采集無人機(jī)的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)參數(shù)信息并發(fā)送至機(jī)載計(jì)算機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)載計(jì)算機(jī)的智能多旋翼無人機(jī)，其特征在于，所述機(jī)載計(jì)算機(jī)通過攝像機(jī)組采集視覺信號(hào)，所述攝像機(jī)組包括用于采集地面圖像序列的下置攝像機(jī)組(4)和用于采集前方圖像序列的水平多目攝像機(jī)陣列(5)，所述下置攝像機(jī)組和水平多目攝像機(jī)陣列設(shè)于所述機(jī)架上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)載計(jì)算機(jī)的智能多旋翼無人機(jī)，其特征在于，所述飛行狀態(tài)參數(shù)信息包括通過下置激光測距傳感器(7)和氣壓高度傳感器(6)采集的當(dāng)前所處高度信息和通過前置激光測距傳感器(8)采集的前方障礙物與無人機(jī)之間的距離信息，所述激光測距傳感器和前置激光測距傳感器設(shè)于所述機(jī)架上，所述氣壓高度傳感器集成于飛控板之中或設(shè)于所述機(jī)架上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)載計(jì)算機(jī)的智能多旋翼無人機(jī)，其特征在于,所述飛行狀態(tài)參數(shù)信息包括通過衛(wèi)星導(dǎo)航傳感器組(10)采集的當(dāng)前所處的位置信息、通過陀螺儀組(16)采集的姿態(tài)信息、通過電子羅盤組(9)采集的機(jī)頭方向信息和通過加速度計(jì)組(17)采集的速度與加速度信息的一種或多種結(jié)合；

所述衛(wèi)星導(dǎo)航傳感器組、陀螺儀組、電子羅盤組和加速度計(jì)組設(shè)于所述機(jī)架上或集成于飛控板中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)載計(jì)算機(jī)的智能多旋翼無人機(jī)，其特征在于，所述飛行狀態(tài)參數(shù)信息包括電量信息和各部件的工作狀態(tài)信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)載計(jì)算機(jī)的智能多旋翼無人機(jī)，其特征在于，所述飛控板集成嵌入式芯片。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種基于機(jī)載計(jì)算機(jī)的智能多旋翼無人機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、飛控板采集無人機(jī)的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)參數(shù)信息并發(fā)送至機(jī)載計(jì)算機(jī)；

S2、機(jī)載計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集包括地面圖像序列和前方圖像序列的視覺信號(hào)，接收飛控板發(fā)送的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)參數(shù)信息，并通過通信模塊實(shí)時(shí)對(duì)外通信；

S3、機(jī)載計(jì)算機(jī)生成決策和智能導(dǎo)航，并發(fā)送控制指令至飛控板；

S4、飛控板接收控制指令，閉環(huán)控制馬達(dá)組，實(shí)時(shí)調(diào)整飛行姿態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于機(jī)載計(jì)算機(jī)的智能多旋翼無人機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，在步驟S1中，所述飛行狀態(tài)參數(shù)信息包括當(dāng)前所處高度信息、前方障礙物與無人機(jī)之間的距離信息、當(dāng)前所處的位置信息、姿態(tài)信息、方向信息、速度與加速度信息、電量信息和各部件的工作狀態(tài)信息的幾種結(jié)合或全部。