CN108106617A - 一种无人机自动避障方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机自动避障方法，涉及无人机技术领域，包括自动避障系统，自动避障系统又包括无人机本体和地面站，本发明还公开基于该系统的避障方法，具体如下：当前方有障碍物时，则控制无人机上升；若上方和前方都有障碍物，则控制无人机向左方或者右方飞行；若前方、上方、左方、右方都有障碍物时，则控制无人机后退，后退至上方、左方、右方任何一方无障碍物时，再往无障碍物的那一方向避障飞行；直到前方无障碍物时恢复正常航线模式，本发明基于测距传感器采集的距离信息，进行分析和处理，再根据这些信息进行障碍物的避开，避免了撞上障碍物而炸机的可能性，相关模块的取材来源广泛，易于实现，开发成本低。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机自动避障方法。
背景技术
自无人机行业步入人们的视野以来，无人机避障是无人机安全飞行的保障，目前无人机坠机导致无人机严重损坏和砸到地面物品的事情屡见不鲜，所以无人机避障是无人机安全飞行的重要功能之一。
中国专利公开号为CN106155091A公开了一种无人机避障方法和装置，其中，该方法包括：获取无人机上的相机采集的图片；提取图片中设置于障碍目标上的标识物的标识信息；根据相机的焦距和标识信息确定无人机距标识物的距离；当距离小于预设阈值时，控制无人机对障碍目标进行避障，其通过识别设置于障碍目标上的标识物对障碍目标进行避障，由于标识物的识别度较高，因此不仅能够对较大障碍目标进行避障，还能够对输电导线，杆塔等障碍目标进行避障，从而进一步保证了无人机巡检的安全。
中国专利公开号为CN103809597B公开了一种无人机的飞行路径规划方法及无人机，其中方法包括以下步骤：获取无人机飞行环境的深度信息，并根据深度信息生成飞行环境的二维栅格地图，飞行环境包括障碍物；根据二维栅格地图中每个栅格和障碍物的位置构建每个栅格与对应障碍物的势函数；根据无人机的位置和势函数获得二维栅格地图中栅格的加权图；根据加权图确定飞行路径。根据本发明实施例的方法，通过二维栅格地图构建势函数，并通过由势函数得到的加权图确定飞行路径，提高了计算效率，同时具有良好的扩展性。
上述两种方案均提供了无人机避障的系统及方法，前者基于图像采集方式来进行避障，精度较差，对图像清晰度的要求较高，后者基于函数的算法来实现无人机飞行环境的数据采集和分析，需要借助于较高的计算处理能力和程序编辑能力，开发成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机自动避障方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
一种无人机自动避障方法，包括自动避障系统，自动避障系统又包括：
无人机本体：包括飞控系统、测距模块和避障模块，所述飞控系统设置于无人机本体内并连接有无线传输模块一，所述测距模块分别设置于无人机本体的上、下、左、右、前、后六个面，且测距模块包括测距传感器和测距处理模块，测距处理模块将距离信息传输至飞控系统，所述避障模块通过接收测距模块上传至飞控系统的距离数据并进行信息分析处理，并且进行避障；
地面站：包括地面人机交互界面，所述地面人机交互界面连接有无线传输模块二，所述无线传输模块二与无线传输模块一无线连接；
所述避障方法具体如下：
当前方有障碍物时，则控制无人机上升；若上方和前方都有障碍物，则控制无人机向左方或者右方飞行；若前方、上方、左方、右方都有障碍物时，则控制无人机后退，后退至上方、左方、右方任何一方无障碍物时，再往无障碍物的那一方向避障飞行；直到前方无障碍物时恢复正常航线模式。
优选的，所述地面人机交互界面内置有自动导航模块，所述自动导航模块用于根据地图信息规划出的导航路线图，并通过无线传输模块二传输至飞控系统进而实现自动导航。
优选的，所述测距传感器为超声波测距传感器、红外测距传感器、激光测距传感器或其他类型的测距传感器。
优选的，所述地面数据处理中心还连接有显示屏，所述显示屏上用于实时展示无人机巡检图像信息。
本发明的优点在于：本发明的系统基于测距传感器采集的距离信息，进行分析和处理，再根据这些信息进行障碍物的避开，避免了撞上障碍物而炸机的可能性，相关模块的取材来源广泛，易于实现，开发成本低；同时，该系统还可进行无人机的自动导航。
附图说明
图1为本发明中无人机自动避障方法的原理框图。
图2为本发明中智能巡检无人机的原理框图。
图3为本发明中地面站的原理框图。
图4为本发明中问题分析记录模块的原理框图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，一种无人机自动避障方法，包括自动避障系统，自动避障系统又包括：
无人机本体：包括飞控系统、测距模块和避障模块，所述飞控系统设置于无人机本体内并连接有无线传输模块一，所述测距模块分别设置于无人机本体的上、下、左、右、前、后六个面，且测距模块包括测距传感器和测距处理模块，测距处理模块将距离信息传输至飞控系统，所述避障模块通过接收测距模块上传至飞控系统的距离数据并进行信息分析处理，并且进行避障；
地面站：包括地面人机交互界面，所述地面人机交互界面连接有无线传输模块二，所述无线传输模块二与无线传输模块一无线连接；
所述避障方法具体如下：
当前方有障碍物时，则控制无人机上升；若上方和前方都有障碍物，则控制无人机向左方或者右方飞行；若前方、上方、左方、右方都有障碍物时，则控制无人机后退，后退至上方、左方、右方任何一方无障碍物时，再往无障碍物的那一方向避障飞行；直到前方无障碍物时恢复正常航线模式。
在本实施例中，所述地面人机交互界面内置有自动导航模块，所述自动导航模块用于根据地图信息规划出的导航路线图，并通过无线传输模块二传输至飞控系统进而实现自动导航。
在本实施例中，所述测距传感器为超声波测距传感器、红外测距传感器、激光测距传感器或其他类型的测距传感器。
在本实施例中，所述地面数据处理中心还连接有显示屏，所述显示屏上用于实时展示无人机巡检图像信息。
基于上述，本发明的系统基于测距传感器采集的距离信息，进行分析和处理，再根据这些信息进行障碍物的避开，避免了撞上障碍物而炸机的可能性，相关模块的取材来源广泛，易于实现，开发成本低；同时，该系统还可进行无人机的自动导航。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (3)
1.一种无人机自动避障方法，其特征在于，包括自动避障系统，自动避障系统又包括：
无人机本体：包括飞控系统、测距模块和避障模块，所述飞控系统设置于无人机本体内并连接有无线传输模块一，所述测距模块分别设置于无人机本体的上、下、左、右、前、后六个面，且测距模块包括测距传感器和测距处理模块，测距处理模块将距离信息传输至飞控系统，所述避障模块通过接收测距模块上传至飞控系统的距离数据并进行信息分析处理，并且进行避障；
地面站：包括地面人机交互界面，所述地面人机交互界面连接有无线传输模块二，所述无线传输模块二与无线传输模块一无线连接；
所述避障方法具体如下：
当前方有障碍物时，则控制无人机上升；若上方和前方都有障碍物，则控制无人机向左方或者右方飞行；若前方、上方、左方、右方都有障碍物时，则控制无人机后退，后退至上方、左方、右方任何一方无障碍物时，再往无障碍物的那一方向避障飞行；直到前方无障碍物时恢复正常航线模式。
2.根据权利要求1所述的一种无人机自动避障方法，其特征在于：所述地面人机交互界面内置有自动导航模块，所述自动导航模块用于根据地图信息规划出的导航路线图，并通过无线传输模块二传输至飞控系统进而实现自动导航。
3.根据权利要求1所述的一种无人机自动避障方法，其特征在于：所述地面数据处理中心还连接有显示屏，所述显示屏上用于实时展示无人机巡检图像信息。
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