[发明专利]一种自主避障的无人机

说明书

本发明公开了一种自主避障的无人机，该无人机配置有前置和下置TOF测距模块，前置摄像头和左侧与右侧的红外测距模块，从而实现自主避障。使用时，只需要按下功能按键起飞或者遥控器操作起飞，无人机飞行到指定高度后，开始自主执行预设任务。如在街道遇到树木，电线杆等柱状障碍时，会重新规划路径主动绕开；如碰到类似树木枝桠等框状障碍时，会根据测量的框型大小是否满足无人机穿越要求，从而决定是否穿越，并可同时解决无人机穿框时自身高度测量问题。此外无人机支持自主或遥控拍摄照片和摄像功能，支持一键返航功能，无人机可根据预设航线返回起点降落。

技术领域

本发明涉及四旋翼无人机控制领域，特别涉及一种基于TOF测距模块和视觉的自主避障无人机。

背景技术

目前无人机行业发展迅速，广泛用于航拍、森林消防、电力巡检、遥感测绘等等领域。在无人机自主飞行的过程当中，为完成任务，必须有自主避障的功能，在森林或者障碍物繁多的街道，如果仅仅随地形提升无人机高度，难以看清森林内部或者街道景物，无人机应当有自主躲避类似树木枝干的柱状障碍和类似树木枝桠的框状障碍的能力。在碰到树木主干的时候，可以绕行，在碰到枝桠的时候，可以从中穿过。针对以上问题，无人机行业急需一种自主避障的无人机。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自主避障的无人机，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种自主避障的无人机，特点是它包括四轴机架，在四轴机架上表面固定有上底板，上底板与四轴机架之间采用短立柱连接，四轴机架下表面固定有下底板，下底板与四轴机架之间采用长立柱连接；在所述四轴机架的四轴端部分别连接有脚架及电机，所述脚架固定在四轴机架端部底面，所述电机固定在四轴机架端部上表面，所述桨叶固定在电机上。所述上底板上固定有飞控板，飞控板为带有微控制器的印刷电路板，设置有数个接口，飞控板上分别连接有显示屏、运动姿态解算模块、GPS模块、功能按键及接收机模块；所述下底板上、与四轴机架间的空间内设置有电池、红外测距模块、前置TOF测距模块及摄像头，下底板底表面上设置有超声波模块、下置TOF测距模块、光流模块及激光，所述电池、红外测距模块、前置TOF测距模块、摄像头、超声波模块、下置TOF测距模块、光流模块及激光分别通过导线与飞控板的对应接口连接；其中：所述红外测距模块为两个，对称固定于下底板两侧，摄像头与前置TOF测距模块固定于下底板前方，光流模块及激光固定于下底板中部；所述前置TOF测距模块与摄像头同一水平线安装，所述摄像头上固定有补光灯，所述摄像头内设有无线图传模块并插有SD卡。

优选的，所述的摄像头镜头为1600万像素高清镜头。

优选的，所述的摄像头视觉处理单元为英伟达Jetson Nano开发套件。

优选的，所述的光流模块为PX4FLOW模块。

优选的，所述第一TOF测距模块为微型激光阵列，使用UART通信。

优选的，所述的红外测距模块为GP2Y0A21YK0F，模拟量输出。

优选的，所述SD卡使用的是256G内存SD卡。

优选的，所述的脚架使用3D打印制作。

优选的，所述的无线图传可以使用Type-C接口配合5.8GHz频率接收机使用手机APP显示图像。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：