[发明专利]一种应用于无人机的避障系统及其操控方法在审
申请号: | 201910038846.7 | 申请日: | 2019-01-16 |
公开(公告)号: | CN109557941A | 公开(公告)日: | 2019-04-02 |
发明(设计)人: | 刘卓斌;钱进;张恕孝;李汶阳 | 申请(专利权)人: | 哈工大机器人(岳阳)军民融合研究院 |
主分类号: | G05D1/10 | 分类号: | G05D1/10 |
代理公司: | 北京格允知识产权代理有限公司 11609 | 代理人: | 张沫;周娇娇 |
地址: | 414000 湖南省岳阳市城陵*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 红外热成像仪 飞行控制器 无人机系统 避障系统 高温环境 控制信号 云台机构 热源 操控 高空作业 适应环境变化 测距 热红外图像 安全距离 恶劣环境 飞行方向 高温功能 距离信息 热源位置 突发状况 温度信息 火场 重构 应用 装载 发送 检测 安全 | ||
1.一种应用于无人机的避障系统,其特征在于:所述系统包括红外热成像仪、云台机构、GPS模块和MCU控制模块;
所述红外热成像仪装载在所述云台机构上,显示用于热源测距的热红外图像以及无人机周边的温度信息,若检测到高温环境,传给所述MCU控制模块,所述MCU控制模块通过所述GPS模块对无人机周边的热源进行定位,获取热源位置和无人机位置间的距离信息,通过与安全距离判断,发送重构控制信号到无人机的飞行控制器,所述飞行控制器根据控制信号选择飞行方向,实现无人机在高温环境中避高温功能。
2.根据权利要求1所述的避障系统,其特征在于:所述飞行控制器采用异构双余度惯性测量单元作为核心传感器设备。
3.根据权利要求1所述的避障系统,其特征在于:所述云台机构配有摄像头,用于将所述无人机周边的环境传回所述MCU控制模块。
4.根据权利要求3所述的避障系统,其特征在于:所述MCU控制模块包括存储模块、安全位置判断模块和显示模块;
所述存储模块用于将红外热成像仪显示的高温环境的图像进行存储;
所述安全位置判断模块用于判断所述热源位置和无人机位置间的距离信息是否小于所述安全距离;
所述显示模块用于将云台机构上摄像头传回的图像进行显示。
5.根据权利要求4所述的避障系统,其特征在于:所述MCU控制模块包括STM32单片机。
6.一种应用于无人机的避障系统的操控方法,其特征在于:包括如权利要求1-5任一项所述的避障系统,操控方法包括如下步骤:
(1)所述红外热成像仪装载在所述云台机构上;
(2)所述红外热成像仪显示用于热源测距的热红外图像和无人机周边的温度信息,判断是否有高温环境,若有则进行下一步,否则继续拍摄;
(3)所述红外热成像仪将高温环境的图像信息和温度信息传给所述MCU控制模块;
(4)所述MCU控制模块通过所述GPS模块对无人机周边的热源进行定位,获取热源位置和无人机位置间的距离信息;
(5)所述MCU控制模块将热源位置和无人机位置间的距离与安全距离判断,发送重构控制信号到所述飞行控制器;
(6)所述飞行控制器根据控制信号选择飞行方向。
7.根据权利要求6所述的操控方法,其特征在于:控制信号包括油门信号和方向信号。
8.根据权利要求6所述的操控方法,其特征在于:步骤(5)所述发送重构控制信号包括:
若所述热源位置和无人机位置的距离小于安全距离,则发送向所述热源位置反方向飞行信号;
若所述热源位置和无人机位置的距离不小于安全距离,则继续发出原始信号。
9.根据权利要求8所述的操控方法,其特征在于:若所述热源位置和无人机位置的距离小于安全距离,且所述无人机周边的温度超过设定承受的极限温度值或所述无人机周边的温度急剧升高时,发送向所述热源位置反方向飞行信号和油门信号。
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