一种无人机螺旋桨碰撞检测方法及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于无人机碰撞检测技术领域，公开了一种无人机螺旋桨碰撞检测方法及检测装置，主要解决无人机实现无传感器螺旋桨碰撞检测的技术问题。本发明专利技术公开的方法包括如下步骤：在无人机运行过程中，获取电机的采样电流值，并确定所述采样电流值对应的第一转速值；根据预配置的转速与电流的对应关系，获取所述无人机螺旋桨在所述第一转速值下电机的第一参考电流值；所述转速与电流的对应关系包括若干组相对应的转速值和参考电流值；根据所述采样电流值与所述第一参考电流值判断所述无人机螺旋桨是否碰到障碍物，并输出判断结果。本发明专利技术利用无人机内电机的电磁原理实现无传感器的螺旋桨碰撞检测，可广泛应用于无人机螺旋桨碰撞检测领域。

A collision detection method and detection device for UAV propeller

The invention belongs to the technical field of the unmanned aerial vehicle collision detection, and discloses an unmanned aerial propeller collision detection method and detection device, which mainly solves the technical problem of the unmanned aerial vehicle to realize the sensorless propeller collision detection. The method comprises the following steps: during the operation of the UAV, the sampling current value of the motor is obtained, and the first speed value corresponding to the sample current value is determined. According to the corresponding relationship between the pre configured speed and current, the first reference of the motor of the unmanned aerial propeller at the first speed value is obtained. Flow value; the corresponding relationship between the speed and current includes a number of corresponding rotational speed values and reference current values, and determines whether the unmanned aerial propeller meets the obstacles and outputs the judgment results according to the sample current value and the first reference current value. The invention realizes the sensorless propeller collision detection using the electromagnetic principle of the internal motor of the UAV, and can be widely applied to the field of UAV collision detection.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机螺旋桨碰撞检测方法及检测装置
本专利技术属于无人机碰撞检测
，尤其涉及一种利用无人机内永磁无刷直流电机设备的电磁原理实现无传感器的螺旋桨碰撞检测行业，具体的说是一种无人机螺旋桨碰撞检测方法及检测装置。
技术介绍
近年来电动无人机发展迅猛，在军事、公安、农业、航拍等领域用用广泛。目前大多数电动无人机以螺旋桨作为动力，随着电动无人机的持续走热和新产品的不断涌出，各种型号的螺旋桨也不断涌现。但是无人机螺旋桨从问世以来一直存在碰撞的问题，无人机在运行过程中经常会遇到各种障碍物，当遇到障碍物时就有可能会发生碰撞。而无人机螺旋桨的碰撞检测一直以来都是无人机领域的一大难题。现有的无人机碰撞检测方法及装置，大都需要应用传感器，以检测无人机是否遇到碰撞。采用传感器的无人机螺旋桨检测装置结构复杂，应用起来不方便。基于以上原因，迫切需要研制出一种不需要传感器，仅利用无人机内永磁无刷直流电机设备的电磁原理就可以实现无人机螺旋桨碰撞检测的检测方法及检测装置。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种无人机螺旋桨碰撞检测方法及检测装置。本专利技术提供的无人机螺旋桨碰撞检测方法及检测装置不需要在无人机内安装传感器，即可实现对无人机螺旋桨碰撞进行检测的技术目的。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：根据本专利技术的一个方面，一种无人机螺旋桨碰撞检测方法，包括：在无人机运行过程中，获取电机的采样电流值，并确定所述采样电流值对应的第一转速值；根据预配置的转速与电流的对应关系，获取所述无人机螺旋桨在所述第一转速值下电机的第一参考电流值；所述转速与电流的对应关系包括若干组相对应的转速值和参考电流值；根据所述采样电流值与所述第一参考电流值判断所述无人机螺旋桨是否碰到障碍物，并输出判断结果。优选的，确定所述采样电流值对应的第一转速值包括：根据所述采样电流值计算对应的第一转速值，通过电子调速器计算所述第一转速值。优选的，确定所述采样电流值对应的第一转速值包括：在获取所述采样电流值时同步测量无人机螺旋桨的第一转速值，通过速度传感器同步测量所述第一转速值。优选的，根据所述采样电流值与所述第一参考电流值判断所述无人机螺旋桨是否碰到障碍物，并输出判断结果包括：判断所述采样电流值中各相电流的平方和是否大于所述第一参考电流值中各相电流的平方和与参考系数的乘积：是，则判定所述无人机螺旋桨碰到障碍物；将判断结果发送至运行控制单元以供处理。优选的，无人机螺旋桨碰撞检测方法，还包括：获取无人机螺旋桨正常工作情况下若干组电机的参考电流值。优选的，获取无人机螺旋桨正常工作情况下若干组电机的参考电流值包括：获取螺旋桨正常工作情况下若干组电机带动螺旋桨旋转的参考转速值；确定与若干组所述参考转速值相对应的若干组电机的参考电流值。根据本专利技术的另一个方面，一种无人机螺旋桨碰撞检测装置，包括：电流采集单元：在无人机运行过程中，获取电机的采样电流值；转速确定单元：确定无人机运行过程中所述采样电流值对应的第一转速值；匹配查找单元：根据预配置的转速与电流的对应关系，获取所述无人机螺旋桨在所述第一转速值下电机的第一参考电流值；所述转速与电流的对应关系包括若干组相对应的转速值和参考电流值；预配置数据存储单元：存储预配置的无人机螺旋桨正常工作情况下若干组电机带动螺旋桨旋转的参考转速值，以及预配置的无人机螺旋桨正常工作情况下若干组电机的参考电流值；电流比较单元：根据所述采样电流值与所述第一参考电流值判断所述无人机螺旋桨是否碰到障碍物，并输出判断结果；运行控制单元：接收碰撞障碍物信号并做出处理。优选的，所述电流采集单元采用采样电阻或霍尔传感器。优选的，所述转速确定单元配置用于根据所述采样电流值计算对应的第一转速值，所述转速确定单元采用电子调速器计算所述第一转速值。优选的，所述转速确定单元配置用于在获取所述采样电流值时同步测量无人机螺旋桨的第一转速值，所述转速确定单元采用速度传感器同步测量所述第一转速值。优选的，电流比较单元配置用于判断所述采样电流值中各相电流的平方和是否大于所述第一参考电流值中各相电流的平方和与参考系数的乘积：是，则判定所述无人机螺旋桨碰到障碍物；将判断结果发送至运行控制单元以供处理。优选的，上述任一项无人机螺旋桨碰撞检测装置，还包括：预配置数据获取单元：获取无人机螺旋桨正常工作情况下若干组电机的参考电流值。优选的，所述预配置数据获取单元包括：转速采集单元：获取螺旋桨正常工作情况下若干组电机带动螺旋桨旋转的参考转速值；电流对应单元：确定与若干组所述参考转速值相对应的若干组电机的参考电流值。根据本专利技术的另一个方面，一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其中，该程序被处理器执行时实现如上所述的方法。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术公开的无人机螺旋桨碰撞检测方法及检测装置，利用了无人机内电机的电磁原理，从而实现了不需要在无人机内安装传感器，就可以检测无人机螺旋桨的碰撞情况。2、本专利技术公开的无人机螺旋桨碰撞检测方法及检测装置结构简单，应用方便，而且避免了应用传感器产生的误差，能够进行准确的检测，从而进一步确保了无人机的安全运行。附图说明图1为本专利技术实施例一提出的无人机螺旋桨碰撞检测方法过程示意图；图2为本专利技术实施例一提出的无人机螺旋桨碰撞检测装置结构示意图；图中：1直流电源，2运行控制单元，3电子调速器直流侧电源线，4运行控制单元与电子调速器的信号线，5电子调速器，6电子调速器输出的A/B/C三相电源线，7电机和螺旋桨。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。实施例一：如图1所示，本实施例的一种无人机螺旋桨碰撞检测方法，包括：在无人机运行过程中，获取电机A/B/C三相电流的采样电流值，标记为ia_sample,ib_sample,ic_sample，并确定采样电流值对应的第一转速值；根据预配置的转速与电流的对应关系，获取无人机螺旋桨在第一转速值下电机A/B/C三相电流的第一参考电流值，标记为ia_ref,ib_ref,ic_ref；转速与电流的对应关系包括若干组相对应的转速值和参考电流值；根据比较采样电流值ia_sample,ib_sample,ic_sample与第一参考电流值ia_ref,ib_ref,ic_ref，若满足公式：(ia_sample)2+(ib_sample)2+(ic_sample)2＞1.5*[(ia_ref)2+(ib_ref)2+(ic_ref)2]其中：ia_sample,ib_sample,ic_sample为电机A/B/C三相电流的采样电流值；ia_ref,ib_ref,ic_ref为电机A/B/C三相电流的第一参考电流值；1.5为参考系数。判断无人机螺旋桨是否碰到障碍物，并输出判断结果。首先，在本实施例中，确定采样电流值对应的第一转速值包括：根据采样电流值可以通过电子调速器计算对应的第一转速值。或者，在本实施例中，确定采样电流值对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机螺旋桨碰撞检测方法，其特征在于，包括：在无人机运行过程中，获取电机的采样电流值，并确定所述采样电流值对应的第一转速值；根据预配置的转速与电流的对应关系，获取所述无人机螺旋桨在所述第一转速值下电机的第一参考电流值；所述转速与电流的对应关系包括若干组相对应的转速值和参考电流值；根据所述采样电流值与所述第一参考电流值判断所述无人机螺旋桨是否碰到障碍物，并输出判断结果。

【技术特征摘要】
1.一种无人机螺旋桨碰撞检测方法，其特征在于，包括：在无人机运行过程中，获取电机的采样电流值，并确定所述采样电流值对应的第一转速值；根据预配置的转速与电流的对应关系，获取所述无人机螺旋桨在所述第一转速值下电机的第一参考电流值；所述转速与电流的对应关系包括若干组相对应的转速值和参考电流值；根据所述采样电流值与所述第一参考电流值判断所述无人机螺旋桨是否碰到障碍物，并输出判断结果。2.根据权利要求1所述的一种无人机螺旋桨碰撞检测方法，其特征在于，所述确定所述采样电流值对应的第一转速值包括：根据所述采样电流值计算对应的第一转速值。3.根据权利要求1所述的一种无人机螺旋桨碰撞检测方法，其特征在于，所述确定所述采样电流值对应的第一转速值包括：在获取所述采样电流值时同步测量无人机螺旋桨的第一转速值。4.根据权利要求1所述的一种无人机螺旋桨碰撞检测方法，其特征在于，根据所述采样电流值与所述第一参考电流值判断所述无人机螺旋桨是否碰到障碍物，并输出判断结果包括：判断所述采样电流值中各相电流的平方和是否大于所述第一参考电流值中各相电流的平方和与参考系数的乘积：是，则判定所述无人机螺旋桨碰到障碍物；将判断结果发送至运行控制单元以供处理。5.根据权利要求1-4任一项所述的无人机螺旋桨碰撞检测方法，其特征在于，还包括：获取无人机螺旋桨正常工作情况下若干组电机的参考电流值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取无人机螺旋桨正常工作情况下若干组电机的参考电流值包括：获取螺旋桨正常工作情况下若干组电机带动螺旋桨旋转的参考转速值；确定与若干组所述参考转速值相对应的若干组电机的参考电流值。7.一种无人机螺旋桨碰撞检测装置，其特征在于，包括：电流采集单元：在无人机运行过程中，获取电机的采样电流值；转速确定单元：确定无人机运行过程中所述采样电流值对应的第一转速值；匹配查找单元：根据预配置的转速与...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪为伟，
申请(专利权)人：顺丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44