[发明专利]基于三级避障机制的果园植保无人机避障装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于三级避障机制的果园植保无人机避障装置及方法，果园植保无人机避障装置包括均与无人机飞控连接的微波雷达、若干超声波传感器以及若干近程红外传感器阵列，所述微波雷达用于探测无人机的远距离障碍物信息，所述超声波传感器用于探测无人机周边中距离障碍物信息，所述近程红外传感器用于探测无人机近距离障碍物信息；所述超声波传感器和近程红外传感器阵列数量均为4个，所述微波雷达设置于无人机飞控顶部，所述超声波传感器和近程红外传感器阵列均设置于无人机机翼上；所述近程红外传感器阵列包括5个近程红外传感器。本发明满足了山地果园环境下的地形、地貌、植被在复杂多变情况下果园无人机作业可靠的需要。

主权项

1.一种基于三级避障机制的果园植保无人机避障装置，其特征在于，包括均与无人机飞控连接的微波雷达、若干超声波传感器以及若干近程红外传感器阵列，所述微波雷达用于探测无人机的远距离障碍物信息，所述超声波传感器用于探测无人机周边中距离障碍物信息，所述近程红外传感器用于探测无人机近距离障碍物信息；所述果园植保无人机避障装置的避障过程包括：S1、在无人机飞行过程中，微波雷达对无人机360度范围内的物体进行扫描，探测物体与无人机之间的距离，并建立远距离避障指数函数；S2、无人机持续更新远距离避障指数函数的远距离避障指数，若前行路径方向的远距离避障指数大于最小远距离避障指数的设定值，则无人机在前行路径方向的正负10度范围内，选择最小避障指数值的方向进行飞行；无人机在最小避障指数值的方向飞行时，若最小避障指数值小于设定值，则无人机持续更新远距离避障指数函数的远距离避障指数；若最小避障指数值大于等于设定值，则启动超声波传感器，建立中距离避障指数函数；S3、无人机持续更新中距离避障指数函数的中距离避障指数，若中距离避障指数小于给定值，则关闭超声波传感器，返回步骤S2；若中距离避障指数大于另一给定值，则启动近程红外传感器阵列；S4、近程红外传感器阵列探测周边的障碍物距离，建立近距离避障指数函数；S5、无人机持续更新近距离避障指数函数的近距离避障指数，并根据近距离避障指数调整飞行路径；S6、若最小近距离避障指数大于调整值，则无人机进行180度调整飞行方向，并选择最小近距离避障指数方向飞行；S7、无人机进行180度调整飞行方向后，若此时的近距离避障指数小于调整值，则关闭近程红外传感器阵列并返回步骤S2；若此时的近距离避障指数大于等于调整值，则返回步骤S6。