[發明專利]一種室內視覺導航無人機集群飛行控制系統及方法

在審

• 申請號: 201810143977.7
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108196582A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 趙志剛;黎明杰;陳佩儀;王文晴;鄭嘉信
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學（籌）
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 郭方偉;張秋紅

1.一種室內視覺導航無人機集群飛行控制系統，其特征在于，所述系統包括至少兩架無人機，所述無人機包括飛行動力模塊，所述無人機還包括：

用于通過圖像獲取所述無人機平面位置的光流傳感模塊，用于獲取所述無人機高度的超聲波測距模塊；

用于所述無人機之間通信的短距離無線通信模塊；

用于存儲飛行控制程序的存儲器，所述飛行控制程序對應各種飛行任務；以及

分別與所述光流傳感模塊、超聲波測距模塊、短距離無線通信模塊、以及存儲器連接，用于根據控制指令控制所述無人機飛行的控制器，其中所述控制指令由系統中無人機發送。

2.根據權利要求1所述的室內視覺導航無人機集群飛行控制系統，其特征在于，所述無人機還包括

與所述控制器連接、用于檢測無人機與周圍物體之間距離的距離檢測模塊，所述距離檢測模塊為紅外測距模塊或超聲波測距模塊；

與所述控制器連接、用于穩定所述無人機飛行姿態的姿態控制模塊；

與所述控制器連接、用于獲取所述無人機的方位信息的電子羅盤；

所述短距離無線通信模塊為藍牙模塊或WiFi模塊。

3.根據權利要求1所述的室內視覺導航無人機集群飛行控制系統，其特征在于，其中一架所述無人機為主控無人機，其余所述無人機為從屬無人機，所述從屬無人機將采集信息發送至所述主控無人機；

所述無人機之間發送控制指令，所述控制指令包括命令指令和狀態指令，所述命令指令為所述無人機的飛行任務啟動指令、或飛行任務切換指令、或飛行任務暫停指令，所述狀態指令為所述無人機的飛行任務執行狀態信息。

4.一種室內視覺導航無人機集群飛行控制方法，其特征在于，所述方法用于控制室內至少兩架無人機，其中一架所述無人機為主控無人機，其余所述無人機為從屬無人機；所述方法包括下述步驟：

S1、設定每架所述無人機的初始位置和飛行控制程序；

S2、所述主控無人機自主飛行并控制所述從屬無人機飛行，所述無人機之間通過短距離無線通信模塊通信；

S3、飛行結束后所述無人機降落至預設目標位置。

5.根據權利要求4所述的室內視覺導航無人機集群飛行控制方法，其特征在于，所述飛行控制程序包括垂直起飛程序、定點懸停程序、直線飛行程序、飛行上升程序、飛行下降程序、垂直降落程序、編隊飛行程序、避障程序中的一種或多種；

所述無人機執行所述飛行控制程序完成對應飛行任務。

6.根據權利要求5所述的室內視覺導航無人機集群飛行控制方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S21、所述主控無人機執行所述飛行控制程序達到預設節點后，發送命令指令至所述從屬無人機，所述從屬無人機執行與所述命令指令對應的所述飛行控制程序；

S22、所述從屬無人機將飛行任務執行狀態信息發送至所述主控無人機，所述主控無人機根據所述飛行任務執行狀態信息發送對應的命令指令至所述從屬無人機。

7.根據權利要求4所述的室內視覺導航無人機集群飛行控制方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S23、在飛行過程中所述無人機根據距離相鄰無人機之間的距離，自動調整飛行路線，其中所述無人機通過距離檢測模塊獲取與相鄰無人機之間距離。

8.根據權利要求4所述的室內視覺導航無人機集群飛行控制方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S24、所述無人機通過光流傳感模塊獲取所述無人機的平面位置，通過超聲波測距模塊獲取所述無人機的高度，根據所述平面位置和高度并結合所述初始位置獲取所述無人機的當前位置；

S25、所述從屬無人機將所述當前位置發送至所述主控無人機。