CN113791643A - 室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法、装置及存储介质 - Google Patents
室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法、装置及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法、装置及存储介质，属于无人机领域，解决了无人机发生碰撞的概率高等问题。包括如下步骤：步骤S1：获取无人机机头左前方旋翼到障碍物之间的距离并设为L1，获取无人机机头右前方旋翼到障碍物之间的距离并设为L2；步骤S2：判断L1和L2是否相等，若不相等则执行步骤S3，若相等则执行步骤S4；步骤S3：判断L1是否大于L2，若L1大于L2则控制无人机机头向左转动并执行步骤S2；若L1小于L2则控制无人机机头向右转动并执行步骤S2；步骤S4：获取无人机的位置信息和预设航线信息，控制无人机按照预设的航线方向飞行。本发明减少了无人机碰撞概率。
Description
技术领域
本发明属于无人机领域，特别涉及室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法、装置及存储介质。
背景技术
多旋翼无人机的飞行控制系统依赖于航向角(YAW)进行旋翼电机的控制，才能正确的控制无人机。室内多旋翼无人机航向角(YAW)由多轴加速度计和磁罗盘或者双RTK天线融合后获取。多轴加速度计航向角不容易受到环境因素干扰，但是有累计误差，磁罗盘和双RTK天线容易受到环境干扰，但是不会有累计误差产生。由于数据机房，电力隧道，矿山隧道等室内的电磁环境复杂，GPS信号微弱，不能使用磁罗盘或者双RTK天线的方式进行航向角校正，无人机发生碰撞的概率高。
发明内容
本发明第一个的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法；本发明第二个目的是提供一种电子装置；本发明第三个目的是提供一种计算机可读存储介质。
本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法，包括如下步骤：
步骤S1：获取无人机机头左前方旋翼到障碍物之间的距离并设为L1，获取无人机机头右前方旋翼到障碍物之间的距离并设为L2；
步骤S2：判断L1和L2是否相等，若不相等则执行步骤S3，若相等则执行步骤S4；
步骤S3：判断L1是否大于L2，若L1大于L2则控制无人机机头向左转动并执行步骤S2；若L1小于L2则控制无人机机头向右转动并执行步骤S2；
步骤S4：获取无人机的位置信息和预设航线信息，控制无人机按照预设的航线方向飞行。
在上述室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法中，所述无人机设置有中控模块，所述中控模块用于控制无人机机头的转动方向。
在上述室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法中，所述无人机的旋翼设置有激光测距传感器，所述激光测距传感器用于测量旋翼到障碍物之间的距离从而获取距离信息，并将距离信息传输给中控模块。
在上述室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法中，所述旋翼到障碍物之间的距离为旋翼和无人机中心连线的延长线方向上的距离。
在上述室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法中，所述无人机设置有无线定位模块，所述无线定位模块用于对无人机进行定位获取定位信息，并将定位信息传输给中控模块。
在上述室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法中，所述无线定位模块采用WIFI或UWB或5G的方式进行定位。
在上述室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法中，所述无人机设置有航线设置模块，所述航线设置模块用于获取预设航线信息，并将预设航线信息传输给中控模块。
本发明的第二个目的可通过下列技术方案来实现：一种电子装置，包括：
显示器；
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行上述室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法。
本发明的第三个目的可通过下列技术方案来实现：一种计算机可读存储介质，存储有与具有显示器的电子装置结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行上述室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法。
与现有技术相比，本发明的室内巡检多旋翼无人机使用WIFI，UWB或者5G定位坐标进行航线自动飞行，并增加多向激光测距传感器进行环境实时感知后提高了无人机的飞行精度，减少了无人机碰撞概率。
附图说明
图1是本发明方法的流程示意图；
图2是本发明室内巡检多旋翼无人机的结构示意图；
图3是无人机飞行情况一的示意图；
图4是无人机飞行情况二的示意图；
图5是无人机飞行情况三的示意图；
图6是无人机飞行情况四的示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本发明第一个实施例提供了一种室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法，包括如下步骤：
步骤S1：获取无人机机头左前方旋翼到障碍物之间的距离并设为L1，获取无人机机头右前方旋翼到障碍物之间的距离并设为L2；
步骤S2：判断L1和L2是否相等，若不相等则判断为否并执行步骤S3，若相等则判断为是并执行步骤S4；
步骤S3：判断L1是否大于L2，若L1大于L2则判断为是并控制无人机机头向左转动并执行步骤S2；若L1小于L2则判断为否并控制无人机机头向右转动并执行步骤S2；
步骤S4：获取无人机的位置信息和预设航线信息，控制无人机按照预设的航线方向飞行。
进一步细说，无人机设置有中控模块，中控模块用于控制无人机机头的转动方向。无人机的旋翼设置有激光测距传感器，激光测距传感器用于测量旋翼到障碍物之间的距离从而获取距离信息，并将距离信息传输给中控模块。
旋翼到障碍物之间的距离为旋翼和无人机中心连线的延长线方向上的距离。无人机设置有无线定位模块，无线定位模块用于对无人机进行定位获取定位信息，并将定位信息传输给中控模块。无人机设置有航线设置模块，航线设置模块用于获取预设航线信息，并将预设航线信息传输给中控模块。
本室内巡检多旋翼无人机的无线定位模块采用WIFI，UWB或者5G的方式进行定位，并根据定位位置进行自动航线飞行。
本实施例的多旋翼无人机以四旋翼无人机为例，通过飞行控制器(即中空模块)控制4个连接螺旋桨的驱动电机M1-M4的转速来控制飞行姿态的，如图2所示。
多旋翼无人机必须有个机头方向，飞行控制器通过读取传感器数据来确定机头相对地理北极的角度，定义为航向角(以下称作YAW)，需要修正YAW值主要分以下几种情况：
情况一：无人机直行时，当无人机由于外界原因YAW发生了偏转，如图3所示，L1>L2，飞行控制器只要控制无人机YAW进行逆时针旋转，使L1＝L2，即可完成YAW修正。如图3所示，即飞行控制器需要控制机头向左转动以校正YAW值。
情况二：无人机直行时，当无人机遇到相对于墙体凸起的障碍物，如图4所示，若无人机继续直行会使得L1的值变小，使得L1<L2,因此飞行控制器需要控制机头向右转动以避开凸起的障碍物，直到L1＝L2，在凸起的障碍物和墙体(也视为障碍物)之间飞行。当经过凸起的障碍物后，飞行控制器再控制机头向左转动直到L1＝L2。
情况三：当无人机需要转弯时，如图5所示，L1<L2，飞行控制器需要控制无人机YAW进行顺时针旋转，即可完成YAW修正。即飞行控制器需要控制机头向右转弯即直到L1＝L2。
在情况三中，当飞行控制器接收到激光测距传感器传来的距离信息，得到L1<L2，则飞行控制器也可以根据无线定位模块和航线设置模块获取无人机的位置信息和预设航线信息，从而控制机头向右转弯直到L1＝L2。
情况四：当无人机遇到三岔路口时，如图6所示，L1＝L2，L3＝L4。飞行控制器先根据无线定位模块(采用WIFI，UWB或者5G的方式进行定位)读取无人机的位置信息，再对比航线设置模块设置有的预设航线信息里的转弯方向，从而控制无人机YAW旋转方向，即可完成YAW修正，即控制机头的转向，从而完成转弯直到L1＝L2。
本发明的室内巡检多旋翼无人机使用WIFI，UWB或者5G定位坐标进行航线自动飞行，并增加多向激光测距传感器进行环境实时感知后提高了无人机的飞行精度，减少了无人机碰撞概率。若只有单独的定位系统，则会由于定位精度不够导致无人机撞上障碍物，
本发明第二个实施例提供一种电子装置，包括：
显示器；
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行上述室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法。
本发明的第三个目的可通过下列技术方案来实现：一种计算机可读存储介质，存储有与具有显示器的电子装置结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行上述室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了大量术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (9)
1.一种室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法，包括如下步骤：
步骤S1：获取无人机机头左前方旋翼到障碍物之间的距离并设为L1，获取无人机机头右前方旋翼到障碍物之间的距离并设为L2；
步骤S2：判断L1和L2是否相等，若不相等则执行步骤S3，若相等则执行步骤S4；
步骤S3：判断L1是否大于L2，若L1大于L2则控制无人机机头向左转动并执行步骤S2；若L1小于L2则控制无人机机头向右转动并执行步骤S2；
步骤S4：获取无人机的位置信息和预设航线信息，控制无人机按照预设的航线方向飞行。
2.根据权利要求1所述的一种室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法，其特征在于，所述无人机设置有中控模块，所述中控模块用于控制无人机机头的转动方向。
3.根据权利要求2所述的一种室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法，其特征在于，所述无人机的旋翼设置有激光测距传感器，所述激光测距传感器用于测量旋翼到障碍物之间的距离从而获取距离信息，并将距离信息传输给中控模块。
4.根据权利要求3所述的一种室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法，其特征在于，所述旋翼到障碍物之间的距离为旋翼和无人机中心连线的延长线方向上的距离。
5.根据权利要求2所述的一种室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法，其特征在于，所述无人机设置有无线定位模块，所述无线定位模块用于对无人机进行定位获取定位信息，并将定位信息传输给中控模块。
6.根据权利要求5所述的一种室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法，其特征在于，所述无线定位模块采用WIFI或UWB或5G的方式进行定位。
7.根据权利要求2所述的一种室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法，其特征在于，所述无人机设置有航线设置模块，所述航线设置模块用于获取预设航线信息，并将预设航线信息传输给中控模块。
8.一种电子装置，包括：
显示器；
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要1-7任意一项所述的室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法。
9.一种计算机可读存储介质，存储有与具有显示器的电子装置结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以如权利要1-7任意一项所述的室内巡检多旋翼无人机航向角校正方法。
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