一种障碍检测方法、装置以及无人飞行器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种障碍检测方法、装置以及无人飞行器，该障碍检测方法用于检测设定范围的障碍物，包括如下步骤：设置至少一距离测算单元以及连接该至少一距离测算单元的测量控制器；至少一距离测算单元连接接收管，每一接收管对应设置多个发射管，该测量控制器连接所有的发射管；每组距离测算单元和接收管工作时，该测量控制器控制该多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量。本技术方案的障碍检测方法，接收管与其视野角覆盖范围内的多个发射管在测量控制器的控制下实现任意设定范围的障碍测量或避障响应；通过调整测量控制器连接的发射管数量和位置，可有效扩大障碍测量的范围。

【技术实现步骤摘要】
一种障碍检测方法、装置以及无人飞行器
本专利技术涉及无人飞行器领域，特别是涉及一种障碍检测装置、无人飞行器以及飞行控制系统。
技术介绍
随着无线通讯技术、无线局域网和图像处理技术的发展，无人机的功能越来越强大，越来越多的用户爱好无人机拍摄和探索。随着电池技术的发展，无人机续航时间越来越长，在无人机飞出用户视野范围时，无人机是否具避障功能，是保护无人机安全返航的必备条件。现有的无人机，电动多旋翼无人机避障系统主要有三种，分别是超声波测距、激光雷达测距以及视觉测距。飞行时间(TimeofFlight，简称ToF)测距方法属于双向测距技术，主要利用信号在两个异步收发机之间往返的飞行时间来测量节点间的距离。中国专利申请号201610030201.5披露了公开了一种无人机的激光避障系统，包括：激光器组件，所述激光器组件活动安装在无人机上，所述无人机上还设有驱动组件，所述驱动组件驱动激光器组件在无人机上进行转动，所述激光器组件包括激光发射器和激光接收器，所述激光发射器向外界发送激光，所述激光接收器接受外界障碍物反射回来的激光，并将激光信号发送至无人机的控制模块，所述控制模块控制无人机避开外界障碍物飞行。通过上述方式，本专利技术无人机的激光避障系统，能够通过接受被外接反射的激光信号来判断障碍物，实现无人机的自动避障。但是，现有技术的无人机避障系统通过激光器件的转动来实现避障视角的扫描，受限于激光发射器的扫描视角限制，现有的无人机避障系统盲区大，并且无法获取障碍物的更多的信息，避障精确度小，避障效果差。因此，现有的无人机遥控技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供了的障碍检测装置、无人飞行器以及飞行控制系统，接收管与其视野角覆盖范围内的多个发射管在测量控制器的控制下实现任意设定范围的障碍测量或避障飞行。第一方面，本专利技术提供一种障碍检测方法，用于检测设定范围的障碍物，包括如下步骤：设置至少一距离测算单元以及连接该至少一距离测算单元的测量控制器；至少一距离测算单元连接接收管形成至少一组距离测算单元和接收管，每一接收管对应设置多个发射管，该测量控制器连接所有的发射管；每组距离测算单元和接收管工作时，该测量控制器控制该多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量。为了保证接收管完全接收发射管检测光束，对于同组的发射管和接收管，该接收管的视野角(α)大于该多个发射管的发射角(β)之和。优选的，每一发射管的发射角(β)小于等于三度，相邻发射管的发射角之间保持设定距离。为了同时获取障碍物方位，该多个发射管预设有安装角度和位置。第二方面，本专利技术提供一种障碍检测装置，用于检测设定范围的障碍物，包括至少一距离测算单元以及连接该至少一距离测算单元的测量控制器，该至少一距离测算单元分别连接接收管形成至少一组距离测算单元和接收管，每一接收管对应设置多个发射管，该测量控制器连接所有的发射管，每组距离测算单元和接收管工作时，该测量控制器控制该多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量。为了保证接收管完全接收发射管检测光束，对于同组的发射管和接收管，该接收管的视野角(α)大于该多个发射管的发射角(β)之和。优选的，每一发射管的发射角(β)小于等于三度，相邻发射管的发射角之间保持设定距离。为了同时获取障碍物方位，该多个发射管预设有安装角度和位置。实施时，每一发射管通过程控开关与测量控制器连接,测量时该测量控制器通过所说程控开关选通进行测量的发射管。第三方面，本专利技术提供一种无人飞行器，包括飞控控制器，还包括前述装置权利要求的障碍检测装置，该障碍检测装置连接该飞控控制器用于检测设定范围障碍物的障碍检测装置，该飞控控制器根据该障碍检测装置获取的距离和方位的测量数据进行避障飞行。在一实施例中，该设定范围为一个区域，该至少一距离测算单元为单个距离测算单元，该距离测算单元连接一接收管，该距离测算单元和接收管工作时，该测量控制器控制该多个发射管结合该距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量，其中，该接收管的视野角(α)大于该多个发射管的发射角(β)之和。在另一实施例中，该设定范围为至少两个区域，包括至少两个距离测算单元，至少两个距离测算单元连接接收管形成至少两组距离测算单元和接收管，每一接收管对应设置多个发射管，该测量控制器连接所有的发射管；每组距离测算单元和接收管工作时，该测量控制器控制该多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量，其中，对于同组的发射管和接收管，该接收管的视野角(α)大于该多个发射管的发射角(β)之和。第四方面，本专利技术提供一种飞行控制系统，包括飞控控制器，该飞控控制器连接用于检测设定范围障碍物的障碍检测装置，该障碍检测装置包括至少一距离测算单元以及连接该至少一距离测算单元的测量控制器，该至少一距离测算单元分别连接接收管形成至少一组距离测算单元和接收管，每一接收管对应设置多个发射管，该测量控制器连接所有的发射管，每组距离测算单元和接收管工作时，该测量控制器控制该多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管生成障碍物的距离和方位的测量数据，该飞控控制器根据该距离和方位的测量数据进行避障飞行。为了同时获取障碍物方位，该多个发射管预设有安装角度和位置。在实施例中，该设定范围为一个区域，该至少一距离测算单元为单个距离测算单元，该距离测算单元连接一接收管，该距离测算单元和接收管工作时，该测量控制器控制该多个发射管结合该距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量，其中，该接收管的视野角(α)大于该多个发射管的发射角(β)之和。在另一实施例中，该设定范围为至少两个区域，包括至少两个距离测算单元，至少两个距离测算单元连接接收管形成至少两组距离测算单元和接收管，每一接收管对应设置多个发射管，该测量控制器连接所有的发射管；每组距离测算单元和接收管工作时，该测量控制器控制该多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量，其中，对于同组的发射管和接收管，该接收管的视野角(α)大于该多个发射管的发射角(β)之和。第五方面，本专利技术提供一种机器人，包括主控制器，还包括连接该主控制器用于检测设定范围障碍物的障碍检测装置，该障碍检测装置包括至少一距离测算单元以及连接该至少一距离测算单元的测量控制器，该至少一距离测算单元分别连接接收管形成至少一组距离测算单元和接收管，每一接收管对应设置多个发射管，该测量控制器连接所有的发射管，每组距离测算单元和接收管工作时，该测量控制器控制该多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管生成障碍物的距离和方位的测量数据，该主控制器根据该距离和方位的测量数据进行避障行走。为了同时获取障碍物方位，该多个发射管预设有安装角度和位置。在实施例中，该设定范围为一个区域，该至少一距离测算单元为单个距离测算单元，该距离测算单元连接一接收管，该距离测算单元和接收管工作时，该测量控制器控制该多个发射管结合该距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量，其中，该接收管的视野角(α)大于该多个发射管的发射角(β)之和。在另一实施例中，该设定范围为至少两个区域，包括至少两个距离测算单元，至少两个距离测算单元连接接收管形成至少两组距离测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种障碍检测方法，用于检测设定范围的障碍物，其特征在于，包括如下步骤：设置至少一距离测算单元以及连接所述至少一距离测算单元的测量控制器；至少一距离测算单元连接接收管形成至少一组距离测算单元和接收管，每一接收管对应设置多个发射管，所述测量控制器连接所有的发射管；每组距离测算单元和接收管工作时，所述测量控制器控制所述多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量。

【技术特征摘要】
1.一种障碍检测方法，用于检测设定范围的障碍物，其特征在于，包括如下步骤：设置至少一距离测算单元以及连接所述至少一距离测算单元的测量控制器；至少一距离测算单元连接接收管形成至少一组距离测算单元和接收管，每一接收管对应设置多个发射管，所述测量控制器连接所有的发射管；每组距离测算单元和接收管工作时，所述测量控制器控制所述多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量。2.根据权利要求1所述的障碍检测方法，其特征在于，对于同组的发射管和接收管，所述接收管的视野角(α)大于所述多个发射管的发射角(β)之和。3.根据权利要求2所述的障碍检测方法，其特征在于，每一发射管的发射角(β)小于等于三度，相邻发射管的发射角之间保持设定距离。4.根据权利要求1-3任意一项所述的障碍检测方法，其特征在于，所述多个发射管预设有安装角度和位置。5.一种障碍检测装置，用于检测设定范围的障碍物，其特征在于，包括至少一距离测算单元以及连接所述至少一距离测算单元的测量控制器，所述至少一距离测算单元分别连接接收管形成至少一组距离测算单元和接收管，每一接收管对应设置多个发射管，所述测量控制器连接所有的发射管，每组距离测算单元和接收管工作时，所述测量控制器控制所述多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量。6.根据权利要求5所述的障碍检测装置，其特征在于，对于同组的发射管和接收管，所述接收管的视野角(α)大于所述多个发射管的发射角(β)之和。7.根据权利要求6所述的障碍检测装置，其特征在于，每一发射管的发射角(β)小于等于三度，相邻发射管的发射角之间保持设定距离。8.根据权利要求7所述的障碍检测装置，其特征在于，所述多个发射管预设有安装角度和位置。9.根据权利要求5-8任意一项所述的障碍检测装置，其特征在于，每一发射管通过程控开关与测量控制器连接,测量时所述测量控制器通过所说程控开关选通进行测量的发射管。10.一种无人飞行器，包括飞控控制器，其特征在于，还包括权利要求5-9任意一项所述的障碍检测装置，所述障碍检测装置连接所述飞控控制器用于检测设定范围障碍物，所述飞控控制器根据所述障碍检测装置获取的距离和方位的测量数据进行避障飞行。11.根据权利要求10所述的无人飞行器，其特征在于，所述设定范围为一个区域，所述至少一距离测算单元为单个距离测算单元，所述距离测算单元连接一接收管，所述距离测算单元和接收管工作时，所述测量控制器控制所述多个发射管结合所述距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量，其中，所述接收管的视野角(α)大于所述多个发射管的发射角(β)之和。12.根据权利要求10所述的无人飞行器，其特征在于，所述设定范围为至少两个区域，包括至少两个距离测算单元，至少两个距离测算单元连接接收管形成至少两组距离测算单元和接收管，每一接收管对应设置多个发射管，所述测量控制器连接所有的发射管；每组距离测算单元和接收管工作时，所述测量控制器控制所述多个发射管结合同组的距离测算单元和接收管完成对障碍物的距离和方位的测量，其中，对于同组的发射管和接收管，所述接收管的视野角(α)大于所述多个发射管的发射角(β)之和。13.一种飞行控制系统，包括飞控控制器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱光耀，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44