[發(fā)明專利]一種無人機(jī)的二維測距傳感器自穩(wěn)裝置

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• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108248879A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳顯光;白朝順;劉銘青;葉茂林;陳建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東容祺智能科技有限公司
• 主分類號: B64D47/00
• 分類號: B64D47/00;B64C39/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種無人機(jī)的二維測距傳感器自穩(wěn)裝置，包括固定座、橫滾軸電機(jī)、第一支架、俯仰軸電機(jī)、第二支架、二維測距傳感器和控制系統(tǒng)，所述固定座與無人機(jī)機(jī)身連接，所述橫滾軸電機(jī)與固定座連接，所述第一支架與橫滾軸電機(jī)的輸出軸連接，所述俯仰軸電機(jī)與第一支架連接，所述第二支架與俯仰軸電機(jī)的輸出軸連接，所述二維測距傳感器與第二支架連接，所述控制系統(tǒng)設(shè)于無人機(jī)機(jī)身內(nèi)，通過將自穩(wěn)裝置應(yīng)用到無人機(jī)的二維測距傳感器上，消除了無人機(jī)飛行引起的機(jī)身傾斜及風(fēng)的干擾對二維測距傳感器檢測障礙物的影響，實現(xiàn)二維測距傳感器的動態(tài)自穩(wěn)，保證了二維測距傳感器對障礙物的檢測精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種無人機(jī)的二維測距傳感器自穩(wěn)裝置。

背景技術(shù)

二維測距傳感器是實現(xiàn)無人機(jī)環(huán)境感知的重要傳感器，對于實現(xiàn)無人機(jī)的自主導(dǎo)航避障、檢測無人機(jī)飛行環(huán)境的障礙物起著重要的作用。而一般的二維測距傳感器在一固定的平面上，可以感知該平面上一定角度的環(huán)境信息，將檢測到的障礙物的距離和角度等數(shù)據(jù)發(fā)送到無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)中。

但是無人機(jī)在飛行過程中是呈傾斜飛行的，加上在飛行過程中經(jīng)常受到風(fēng)力等干擾，使得無人機(jī)產(chǎn)生搖擺。此時，二維測距傳感器易受到無人機(jī)傾斜飛行及搖擺產(chǎn)生的角度及角速度的影響，使得測量的數(shù)據(jù)不再預(yù)定平面上，導(dǎo)致無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)產(chǎn)生對障礙物的誤判。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種無人機(jī)的二維測距傳感器自穩(wěn)裝置，通過將自穩(wěn)裝置應(yīng)用到無人機(jī)的二維測距傳感器上，消除了無人機(jī)飛行引起的機(jī)身傾斜及風(fēng)的干擾對二維測距傳感器檢測障礙物的影響，實現(xiàn)二維測距傳感器的動態(tài)自穩(wěn)，保證了二維測距傳感器對障礙物的檢測精度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種無人機(jī)的二維測距傳感器自穩(wěn)裝置，包括固定座、橫滾軸電機(jī)、第一支架、俯仰軸電機(jī)、第二支架、二維測距傳感器和控制系統(tǒng)，所述固定座與無人機(jī)機(jī)身連接，所述橫滾軸電機(jī)與固定座連接，所述第一支架與橫滾軸電機(jī)的輸出軸連接，所述俯仰軸電機(jī)與第一支架連接，所述第二支架與俯仰軸電機(jī)的輸出軸連接，所述二維測距傳感器與第二支架連接，所述控制系統(tǒng)設(shè)于無人機(jī)機(jī)身內(nèi)。

優(yōu)選的，所述橫滾軸電機(jī)背面設(shè)有磁編碼器一，所述俯仰軸電機(jī)背面設(shè)有磁編碼器二。

優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)由IMU、微控制器、驅(qū)動電路一和驅(qū)動電路二組成，所述IMU與微控制器電性連接，所述驅(qū)動電路一與微控制器電性連接，所述驅(qū)動電路二與微控制器電性連接，所述驅(qū)動電路一與橫滾軸電機(jī)連接，所述驅(qū)動電路二與俯仰軸電機(jī)連接，所述磁編碼器一一方面與橫滾軸電機(jī)連接，另外一方面與微控制器連接，所述磁編碼器二一方面與俯仰軸電機(jī)連接，另外一方面與微控制器連接。

優(yōu)選的，所述第一支架和第二支架都為“L”型結(jié)構(gòu)。

采用以上技術(shù)方案的有益效果是：該無人機(jī)的二維測距傳感器自穩(wěn)裝置，控制系統(tǒng)中的IMU實時提供二維測距傳感器的姿態(tài)信息，并將二維測距傳感器的姿態(tài)信息傳輸給微控制器，與此同時，磁編碼器一檢測橫滾軸電機(jī)的運行狀態(tài)信息，包括角度和位置信息，并將該信息傳輸給微控制器，磁編碼器二檢測俯仰軸電機(jī)運行狀態(tài)信息，包括角度和位置信息，并將該信息傳輸給微控制器，微控制器通過比對來自IMU、磁編碼器一和磁編碼器二的信息，發(fā)出控制指令，使驅(qū)動電路一控制橫滾軸電機(jī)轉(zhuǎn)動，使驅(qū)動電路二控制俯仰軸電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過橫滾軸電機(jī)和俯仰軸電機(jī)的轉(zhuǎn)動來平衡由于無人機(jī)飛行引起的機(jī)身傾斜及風(fēng)的干擾對二維測距傳感器檢測角度的影響，通過將自穩(wěn)裝置應(yīng)用到無人機(jī)的二維測距傳感器上，消除了無人機(jī)飛行引起的機(jī)身傾斜及風(fēng)的干擾對二維測距傳感器檢測障礙物的影響，實現(xiàn)二維測距傳感器的動態(tài)自穩(wěn)，保證了二維測距傳感器對障礙物的檢測精度。

附圖說明

圖1是該無人機(jī)的二維測距傳感器自穩(wěn)裝置俯視圖；

圖2是該無人機(jī)的二維測距傳感器自穩(wěn)裝置主視圖；