一種新型的具有避障和測距功能的無人機制造技術(shù)

一種新型的具有避障和測距功能的無人機,涉及到無人機技術(shù)領域，解決現(xiàn)有的無人機飛行過程探測障礙物存在的技術(shù)不足，包括有機身，機身內(nèi)部設有飛行控制系統(tǒng)，機身的頭端設有與飛行控制系統(tǒng)連接的攝像頭；其特征在于：所述的機身的頭端上還設有與飛行控制系統(tǒng)連接的光源發(fā)射器，光源發(fā)射器的出光方向與所述的攝像頭拍攝方向保持一致，攝像頭檢測光源發(fā)射器的反射光為飛行控制系統(tǒng)提供用于避障或測距的傳感信號。通過光源發(fā)射器和攝像頭組合使用，檢測光源發(fā)射器的反射光進行避障和測距，探測距離遠，成本低。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及到無人機
，具體涉及到無人機飛行過程中對障礙物自動規(guī)避控制

技術(shù)介紹
現(xiàn)有的無人機飛行過程一般通過遙控避讓障礙物，而當無人機飛出視線范圍，或者視頻信號接收出現(xiàn)延時的時候，無人機容易直接撞上障礙物，從而造成旋翼損壞；為了解決本技術(shù)問題，目前雖然有人提出在無人機的機身增加紅外傳感器，通過紅外傳感器感應飛行前方的障礙物，而單純的紅外傳感器探測距離短，在無人機飛行速度過快時，即使紅外傳感器探測障礙物存在時，也有可能存在規(guī)避不及時而直接撞上障礙物。
技術(shù)實現(xiàn)思路
綜上所述，本技術(shù)的目的在于解決現(xiàn)有的無人機飛行過程探測障礙物存在的技術(shù)不足，而提出一種新型的具有避障和測距功能的無人機及避障和測距方法。為解決本技術(shù)所提出的技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案為：一種新型的具有避障和測距功能的無人機，包括有機身，機身內(nèi)部設有飛行控制系統(tǒng)，機身的頭端設有與飛行控制系統(tǒng)連接的攝像頭；其特征在于：所述的機身的頭端上還設有與飛行控制系統(tǒng)連接的光源發(fā)射器，光源發(fā)射器的出光方向與所述的攝像頭拍攝方向保持一致，攝像頭檢測光源發(fā)射器的反射光為飛行控制系統(tǒng)提供用于避障或測距的傳感信號。所述的光源發(fā)射器為不可見光發(fā)射器。所述的光源發(fā)射器包括有照射出光圈圖案的錐型激光發(fā)射器和照射出亮點的聚焦型激光發(fā)射器，其中攝像頭拍攝方向中心朝向錐型激光發(fā)射器照射的光圈圖案的中心方向，聚焦型激光發(fā)射器照射出的亮點置于光圈圖案的中心。所述無人機在飛行過程中，由機身頭端的光源發(fā)射器向飛行方向持續(xù)或間斷性發(fā)射探測光，由攝像頭實時對飛行方向是否有反射的探測光進行檢測，當攝像頭采集到從物體上反射的探測光之后，無人機的飛行控制系統(tǒng)認定為收到障礙阻擋信號，立即做出調(diào)整，從而進行避障飛行處理。所述的光源發(fā)射器在攝像頭的正前方投射出一個亮點和位于亮點外圍的光圈，當攝像頭采集到從物體上反射的光圈和亮點之后，由飛行控制系統(tǒng)進行圖像分析處理，通過比對和分析亮點與光圈的距離來判斷其與障礙物距離的遠近，距離越小，表示無人機離障礙物距離越近，距離小于預設值時，執(zhí)行避障飛行處理。所述的光源發(fā)射器以每秒20次的速度向攝像頭前方發(fā)射探測光。本技術(shù)的有益效果為：本技術(shù)的無人機通過光源發(fā)射器和攝像頭組合使用，檢測光源發(fā)射器的反射光進行避障和測距，探測距離遠，成本低。附圖說明圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理方框圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖和本技術(shù)的優(yōu)選的具體實施例對本技術(shù)的結(jié)構(gòu)作進一步地說明。參照圖1和圖2中所示，本技術(shù)包括有機身1，機身1內(nèi)部設有飛行控制系統(tǒng)，飛行控制系統(tǒng)為無人機中現(xiàn)有的用于控制飛行狀態(tài)、視頻信號處理及與遙控器建立通過無線通訊的模塊。機身的頭端設有與飛行控制系統(tǒng)連接的攝像頭2；機身1的頭端上還設有與飛行控制系統(tǒng)連接的光源發(fā)射器3，光源發(fā)射器3可以為紅外不可見光發(fā)射器，或其它不可見光發(fā)射器；光源發(fā)射器3的出光方向與所述的攝像頭拍攝方向保持一致，攝像頭3用于檢測光源發(fā)射器的反射光為飛行控制系統(tǒng)提供用于避障或測距的傳感信號。無人機避障和測距方法可以采用的方法一：所述無人機在飛行過程中，由機身頭端的光源發(fā)射器向飛行方向持續(xù)或間斷性發(fā)射探測光，優(yōu)選采用以每秒20次的速度向攝像頭前方發(fā)射探測光，由攝像頭實時對飛行方向是否有反射的探測光進行檢測，當攝像頭采集到從物體上反射的探測光之后，若反射的探測光達到預設值之后，也即是攝像頭接收到反射探測光強度大于預設值之后，無人機的飛行控制系統(tǒng)認定為收到障礙阻擋信號，立即做出調(diào)整，從而進行避障飛行處理。具體由飛行控制系統(tǒng)根據(jù)攝像頭采集的圖像信號進行圖形分析，從圖像信號中提取反射的探測光的數(shù)值，數(shù)值大于預設值是判定無人機飛行前方遇到障礙物，需要規(guī)避或停止前進，也可以根據(jù)探測光的數(shù)值大小估計出與障礙物的大致距離，數(shù)值越大，距離越近。在具體實施過程中，光源發(fā)射器可以包括有照射出光圈圖案的錐型激光發(fā)射器和照射出亮點的聚焦型激光發(fā)射器，其中攝像頭拍攝方向中心朝向錐型激光發(fā)射器照射的光圈圖案的中心方向，聚焦型激光發(fā)射器照射出的亮點置于光圈圖案的中心。錐型激光發(fā)射器類似手電筒的原理，距離越遠，照射的光圈越大，在有效的范圍內(nèi)無障礙物時，無反射光；而遇到障礙物時，聚焦型激光發(fā)射器在障礙物上產(chǎn)生紅外線或其它不可見光聚焦的亮點，錐型激光發(fā)射器則同時在障礙物上產(chǎn)生紅外線或其它不可見光的光圈，亮點在光圈的中心位置。也即無人機避障和測距方法可以采用的方法二：根據(jù)攝像頭檢測到障礙物上的亮點和光圈，無人機飛行控制系統(tǒng)的處理器通過比對和分析亮點與光圈的距離來判斷其與障礙物距離的遠近；亮點與光圈的距離越近，說明無人機與障礙物的距離越近；亮點與光圈的距離越遠，說明無人機與障礙物的距離越遠。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種新型的具有避障和測距功能的無人機，包括有機身，機身內(nèi)部設有飛行控制系統(tǒng)，機身的頭端設有與飛行控制系統(tǒng)連接的攝像頭；其特征在于：所述的機身的頭端上還設有與飛行控制系統(tǒng)連接的光源發(fā)射器，光源發(fā)射器的出光方向與所述的攝像頭拍攝方向保持一致，攝像頭檢測光源發(fā)射器的反射光為飛行控制系統(tǒng)提供用于避障或測距的傳感信號。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型的具有避障和測距功能的無人機，包括有機身，機身內(nèi)部設有飛行控制系統(tǒng)，機身的頭端設有與飛行控制系統(tǒng)連接的攝像頭；其特征在于：所述的機身的頭端上還設有與飛行控制系統(tǒng)連接的光源發(fā)射器，光源發(fā)射器的出光方向與所述的攝像頭拍攝方向保持一致，攝像頭檢測光源發(fā)射器的反射光為飛行控制系統(tǒng)提供用于避障或測距的傳感信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：伍勇，
申請(專利權(quán))人：深圳市中航佳智能科技有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44