一种基于无人机机器视觉的智能车空中导航系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于无人机机器视觉的智能车空中导航系统，包括飞行器模块和智能车模块。飞行器模块包括无人机飞控、无刷电机、光流传感器和摄像头，智能车模块包括主控MCU、超声波传感器、WIFI模块、编码器测速模块、伺服舵机以及直流电机，光流传感器和摄像头将采集的信号传送到无人机飞控，无人机飞控处理后驱动无刷电机，并将处理好的路径信息发送给智能车模块的WIFI模块；智能车模块的超声波传感器信号、编码器对智能车直流电机的速度信号和无人机飞控处理后发送给智能车模块的WIFI模块的路径信息，由智能车模块主控MCU接收，处理后驱动伺服舵机。本实用新型专利技术的智能车模块可根据空中图像进行精准定位和导航。

Air navigation system for intelligent vehicle based on UAV machine vision

The utility model provides an air navigation system for an intelligent vehicle based on UAV machine vision, which comprises an aircraft module and an intelligent vehicle module. Aircraft module includes UAV flight control, brushless motor, optical flow sensor and camera. Intelligent vehicle module includes MCU, ultrasonic sensor, WIFI module, encoder speed measurement module, servo actuator and DC motor. Optical flow sensor and camera transmit the collected signals to UAV flight control and UAV flight control unit. After processing, the brushless motor is driven and the processed path information is sent to the WIFI module of the intelligent vehicle module; the ultrasonic sensor signal of the intelligent vehicle module, the speed signal of the encoder to the DC motor of the intelligent vehicle and the path information of the WIFI module sent to the intelligent vehicle module after the UAV flight control are processed, and the MCU is controlled by the intelligent vehicle module. The servo actuator is driven after receiving and processing. The intelligent vehicle module of the utility model can accurately locate and navigate according to the aerial images.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机机器视觉的智能车空中导航系统
本技术属于一种智能车空中导航系统，具体为一种基于无人机机器视觉的智能车空中导航系统。
技术介绍
在社会不断发展的同时，人力资源成本也在飞速的上涨。为了降低生产生活的成本，利用各种机器代替人工完成各项工作就显得越来越重要。四旋翼飞行器也称为四旋翼无人机，是一种有4个螺旋桨且螺旋桨呈十字形交叉的飞行器。其操作简单，使用方便，价格便宜，灵活度高，可以协助人们完成各种平时难以完成的任务。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于无人机机器视觉的智能车空中导航系统。为实现以上目的，本技术采用的技术方案是：包括飞行器模块和智能车模块，飞行器模块包括无人机飞控、无刷电机、光流传感器和摄像头，智能车模块包括主控MCU、超声波传感器、WIFI模块、编码器测速模块、伺服舵机以及直流电机，光流传感器和摄像头将采集的信号传送到无人机飞控，无人机飞控处理后驱动无刷电机，并将处理好的路径信息发送给智能车模块的WIFI模块；智能车模块的超声波传感器信号、编码器对智能车直流电机的速度信号和无人机飞控处理后发送给智能车模块的WIFI模块的路径信息，由智能车模块主控MCU接收，处理后驱动伺服舵机，直流电机和编码器测速形成PID控制闭环，伺服舵机控制智能车方向。所述的一种基于无人机机器视觉的智能车空中导航系统，所述的飞行器模块包括STM32F407主控MCU，板载的MPU6050和AK8975的姿态传感器，光流传感器，广域OV7725摄像头。所述的一种基于无人机机器视觉的智能车空中导航系统，所述的智能车模块包括NXPK60主控MCU，超声波模块，WIFI模块，编码器测速模块，直流电机以及伺服舵机。无人机空中路径规划模块、智能小车地面运动模块。空中的无人机携带摄像头，对拍摄到的图像进行一定的处理，形成特有的路径信息，并通过无线通信模块传输至智能车。智能车在接收到相应的数据后，对数据进行再次处理，识别判断将要行进的方向，并向该方向移动。到达目的地之后，会触发目的地的感应装置，以作为达到目标的判断依据。本技术利用无人机机器视觉技术对智能车进行定位导航，智能车可以根据空中图像进行准备定位和导航并且定位精准。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术智能车模块控制流程图。具体实施方式如图1所示，本技术包括飞行器模块和智能车模块。飞行器模块1包括无人机飞控、无刷电机、光流传感器和广域OV7725摄像头，智能车模块2包括NXPK60主控MCU、超声波传感器、WIFI模块、编码器测速模块、伺服舵机以及直流电机。无人机飞控主控采用STM32F407主控MCU，板载姿态传感器进行姿态解算，根据光流传感器反馈的像素位移和速度数据驱动无刷电机姿态控制及定点并稳定悬停在空中。智能车模块2采用NXPK60主控MCU作为主控并外挂超声波传感器进行路径壁障，WIFI模块用于和飞行器模块进行通信，编码器对智能车进行测速，直流电机和编码器测速形成PID控制闭环，伺服舵机控制智能车方向。飞行器模块1通过携带广域OV7725摄像头，拍摄地面图像，对图像进行基于八邻域的生长算法处理后，识别智能车模块并进行路径规划，通过无线WIFI通信方式，将处理后的数据传到智能车模块2的WIFI模块，使得智能车自主行驶和壁障处理，进而实现无人机和智能车的空地协同作业。所述的一种基于无人机机器视觉的智能车空中导航系统，板载姿态传感器选用MPU6050和AK8975，广域OV7725摄像头。无人机空中路径规划模块、智能小车地面运动模块。空中的无人机携带摄像头，对拍摄到的图像进行一定的处理，形成特有的路径信息，并通过无线通信模块传输至智能车。智能车在接收到相应的数据后，对数据进行再次处理，识别判断将要行进的方向，并向该方向移动。到达目的地之后，会触发目的地的感应装置，以作为达到目标的判断依据，并控制电机和舵机进行PID闭环控制以实现路径行驶目标，如图2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机机器视觉的智能车空中导航系统，其特征在于：包括飞行器模块（1）和智能车模块（2），飞行器模块（1）包括无人机飞控、无刷电机、光流传感器和摄像头，智能车模块包括主控MCU、超声波传感器、WIFI模块、编码器测速模块、伺服舵机以及直流电机，光流传感器和摄像头将采集的信号传送到无人机飞控，无人机飞控处理后驱动无刷电机，并将处理好的路径信息发送给智能车模块（2）的WIFI模块；智能车模块（2）的超声波传感器信号、编码器对智能车直流电机的速度信号和无人机飞控处理后发送给智能车模块（2）的WIFI模块的路径信息，由智能车模块（2）主控MCU接收，处理后驱动伺服舵机，直流电机和编码器测速形成PID控制闭环，伺服舵机控制智能车方向。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机机器视觉的智能车空中导航系统，其特征在于：包括飞行器模块（1）和智能车模块（2），飞行器模块（1）包括无人机飞控、无刷电机、光流传感器和摄像头，智能车模块包括主控MCU、超声波传感器、WIFI模块、编码器测速模块、伺服舵机以及直流电机，光流传感器和摄像头将采集的信号传送到无人机飞控，无人机飞控处理后驱动无刷电机，并将处理好的路径信息发送给智能车模块（2）的WIFI模块；智能车模块（2）的超声波传感器信号、编码器对智能车直流电机的速度信号和无人机飞控处理后发送给智能车模块（2）的WIFI模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：周寒宇，彭卫韶，黄相贤，赵天钰，郭东宇，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43