[發(fā)明專利]基于雙核DSP手勢控制室內(nèi)四旋翼無人機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110260246.2
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112947589A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張旻昊;張文青;蘇衛(wèi)民
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 封睿

1.一種基于雙核DSP手勢控制室內(nèi)四旋翼無人機(jī)，其特征在于，包括飛控模塊、姿態(tài)傳感器模塊、測距定高模塊、視覺處理模塊、電源模塊，其中：

姿態(tài)傳感器模塊用于獲取飛行器的姿態(tài)信息和方位信息，包括無人機(jī)的俯仰角、翻滾角、航向角，并將數(shù)據(jù)傳回飛控模塊；

測距定高模塊用于獲取無人機(jī)的高度信息，并將數(shù)據(jù)傳回飛控模塊；

視覺處理模塊采用雙攝像頭模組結(jié)合Opencv及Openmv進(jìn)行定點(diǎn)和手勢識別，雙攝像頭模組中底部攝像頭模組用于采集地面信息，完成定點(diǎn)功能，側(cè)方攝像頭模組用于完成手勢識別，具體通過調(diào)用機(jī)器視覺庫算法函數(shù)，采用像素坐標(biāo)法計算出像素的坐標(biāo)值，判斷出手勢控制的上下左右方向，采用像素點(diǎn)數(shù)法計算出手勢的前后控制方向，并將數(shù)據(jù)傳回飛控模塊；

飛控模塊采用雙核CPU，一個CPU用來獲取無人機(jī)的姿態(tài)信息與高度進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，另外一個CPU根據(jù)PID控制算法輸出PWM波形來控制電調(diào)，實現(xiàn)對四旋翼飛行器的控制；

電源模塊為其他模塊供電。

2.根據(jù)權(quán)利1所述的手勢控制室內(nèi)四旋翼無人機(jī)，其特征在于，所述飛控模塊采用TIC2000單片機(jī)作為飛控系統(tǒng)，單片機(jī)具體型號為TMS320F28379D。

3.根據(jù)權(quán)利1所述的手勢控制室內(nèi)四旋翼無人機(jī)，其特征在于，所述姿態(tài)傳感器模塊采用慣性傳感器單元和高度位置信息傳感器單元，慣性傳感器具體型號為MPU6500和LSM303D，高度位置信息傳感器具體型號為MS5611。

4.根據(jù)權(quán)利1所述的手勢控制室內(nèi)四旋翼無人機(jī)，其特征在于，所述測距定高模塊采用激光測距傳感器，激光測距傳感器具體型號為TFmini Plus。

5.根據(jù)權(quán)利1所述的手勢控制室內(nèi)四旋翼無人機(jī)，其特征在于，所述底部攝像頭模組采用博通公司的BCM2837處理器以及500萬像素的攝像頭；側(cè)方攝像頭模組采用Openmv模塊，搭配OV7725攝像頭。

6.根據(jù)權(quán)利1所述的手勢控制室內(nèi)四旋翼無人機(jī)，其特征在于，所述電源模塊采用元器件TLV70033低壓差線性穩(wěn)壓器，為單片機(jī)等其他模塊供電。

7.根據(jù)權(quán)利1所述的手勢控制室內(nèi)四旋翼無人機(jī)，其特征在于，采用全封閉設(shè)計。

8.一種手勢控制室內(nèi)四旋翼無人機(jī)控制方法，其特征在于，所述手勢控制室內(nèi)四旋翼無人機(jī)采用權(quán)利要求1-7任一項所述的無人機(jī)，具體控制方法為：

姿態(tài)傳感器模塊獲取飛行器的姿態(tài)信息和方位信息，包括無人機(jī)的俯仰角、翻滾角、航向角；測距定高模塊獲取無人機(jī)的高度信息；視覺處理模塊結(jié)合Opencv及Openmv，利用OV7725攝像頭采集圖像，調(diào)用機(jī)器視覺庫算法函數(shù)計算出手勢的上下左右前后的控制方向，傳回飛控模塊；飛控模塊用于獲取無人機(jī)的姿態(tài)信息與高度進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，根據(jù)PID控制算法輸出PWM波形來控制電調(diào)，實現(xiàn)對四旋翼飛行器的控制。