[发明专利]基于ROS的视觉四旋翼无人机及其开发系统

权利要求书

1.基于ROS的视觉四旋翼无人机，其特征在于：包括无人机躯体部分(1)、飞行控制模块(2)、分体电调(3)、GPS模块(4)、GPS支架(5)、航模无刷电机(6)、锂电池(7)、双目摄像头(8)、双目摄像头稳定机构(9)、碳管(10)、板载计算机(11)、飞行控制模块分电板(12)、底座(30)、无刷电机一(31)、摆臂一(32)、摆臂二(33)、无刷电机三(34)、夹持机构(36)、无刷电机二(37)和单片机与控制板(38)；

所述无人机躯体部分(1)是由三层碳板和铝柱交替排列的层级结构，位于最上方的碳板上放置飞行控制模块(2)以及板载计算机(11)，无人机躯体部分(1)的右侧，通过GPS支架(5)连接GPS模块(4)；在由上至下的第一层和第二层碳板之间放置飞行控制模块分电板(12)、四个分体电调(3)以及飞机左右两侧的两个锂电池(7)；在由上至下的第二层和第三层碳板之间固定四根碳管(10)；

所述无人机躯体部分(1)的第三层碳板的正下方，通过螺丝螺母连接着双目摄像头稳定机构(9)；双目摄像头(8)连接在双目摄像头稳定机构(9)上；

双目摄像头稳定机构(9)由无刷电机一(31)、无刷电机二(37)、无刷电机三(34)、摆臂一(32)、摆臂二(33)、底座(30)和以及夹持机构(36)组成；

双目摄像头稳定机构(9)的底座(30)由两层碳板组成，这两层碳板由四个分布在四角的减震球连接，并在下层碳板的中心位置固定有无刷电机一(31)；同时在两块碳板中间放置单片机与控制板(38)，对无刷电机一(31)、无刷电机二(37)和无刷电机三(34)进行控制以达到维持双目摄像头(8)姿态稳定的目的；

所述分体电调(3)为20A，分体电调(3)的红黑蓝三根信号线分别与航模无刷电机(6)引出的三根信号线相连，并连接至飞行控制模块分电板(12)，用于供电与对控制航模无刷电机(6)的控制。

2.根据权利要求1所述的基于ROS的视觉四旋翼无人机，其特征在于：所述飞行控制模块(2)为pixhawk4飞行控制模块，用于控制航模无刷电机(6)实现四旋翼的稳定飞行。

3.根据权利要求1所述的基于ROS的视觉四旋翼无人机，其特征在于：所述GPS模块(4)为M8N GPS模块，通过海绵胶连接至GPS支架(5)，并通过螺丝连接至无人机躯体部分(1)中第一层碳板的顶部，GPS模块(4)通过排线连接至飞行控制模块(2)实现通信。

4.根据权利要求1所述的基于ROS的视觉四旋翼无人机，其特征在于：所述GPS支架(5)由底座和碳棒组成，起到支撑GPS模块(4)的作用。

5.根据权利要求1所述的基于ROS的视觉四旋翼无人机，其特征在于：所述航模无刷电机(6)采用Air gear航模无刷电机以及配套桨，连接至碳管(10)上，组成无人机的四只机臂。

6.根据权利要求1所述的基于ROS的视觉四旋翼无人机，其特征在于：所述锂电池(7)为两块4000mAh的锂电池，为无人机供电；锂电池(7)通过XT60插头与飞行控制模块分电板(12)连接，为飞行控制模块(2)以及板载计算机(11)供电。

7.根据权利要求1所述的基于ROS的视觉四旋翼无人机，其特征在于：所述双目摄像头(8)为stereolab ZED2i双目摄像头，作为视觉里程计输出其自身的位置信息与周围环境的深度信息；。