一种无人机避障方法、装置、无人机及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种无人机避障方法、装置、无人机及存储介质，该方法通过在无人机飞行过程中，获取雷达的探测数据以及相机的视觉数据；根据探测数据和/或所述视觉数据确定无人机航线上预定范围的空域内存在障碍物的情况下，使无人机进行紧急暂停；获取无人机的上方探测数据，根据上方探测数据确定所述无人机执行的避障模式，所述避障模式包括如下的至少一种：上升避障模式、偏航避障模式、降落避障模式。本申请在无需对现有无人机进行硬件改造的前提下，结合雷达和相机检测技术，提出了无人机综合避障方法，该方法极大的提高了无人机飞行的自主能力，实施成本低，安全性高，且适用范围广，极大的拓展了无人机的使用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机避障方法、装置、无人机及存储介质
本申请涉及无人机
，具体涉及一种无人机避障方法、装置、无人机及存储介质。
技术介绍
随着电子商务的飞速发展，货物运输成为民用生活的一个重要方面，采用无人机进行外卖或快递的配送能够节约大量人力，并显著提高配送效率。但是，无人机在复杂场景下，沿着既定路线高速飞行时，会受到许多不确定因素的影响，如障碍物，现有的无人机普遍缺乏有效的避障机制，在遇到障碍物时，往往只能采取降落或者申请接管的策略，这极大的限制了无人机的使用。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种无人机避障方法、装置、无人机及存储介质。依据本申请的一个方面，提供了一种无人机避障方法，该方法包括：在无人机飞行过程中，获取雷达的探测数据以及相机的视觉数据；在根据探测数据和/或视觉数据确定无人机航线上预定范围的空域内存在障碍物的情况下，使无人机进行紧急暂停；获取无人机的上方探测数据，根据上方探测数据确定无人机执行的避障模式，避障模式包括如下的至少一种：上升避障模式、偏航避障模式、降落避障模式。可选的，在上述方法中，无人机航线上预定范围的空域是通过如下方式确定的：由雷达的视场角确定雷达的视锥，由相机的视场角确定相机的视锥；根据雷达的安装信息以及相机的安装信息，确定雷达的视锥与相机的视锥的公共区域中预设距离范围内的空域，作为所述无人机航线上预定范围的空域。可选的，在上述方法中，雷达的安装信息包括雷达探测方向与无人机水平面的第一夹角，相机的安装信息包括相机的拍摄方向与无人机水平面的第二夹角；第一夹角和第二夹角均根据无人机飞行时的倾角确定。可选的，在上述方法中，根据上方探测数据确定无人机执行的避障模式包括：在根据上方探测数据确定无人机上方不存在障碍物的情况下，确定无人机执行的避障模式为上升避障模式；上升避障模式包括：若无人机航线上预定范围的空域内的障碍物消失，则退出上升避障模式以恢复飞行。可选的，在上述方法中，退出上升避障模式以恢复飞行包括：规划通过无人机航线上预定范围的空域的抛物线飞行路径，使无人机沿所述抛物线飞行路径加速飞行至预定速度。可选的，在上述方法中，根据上方探测数据确定无人机执行的避障模式包括：在根据上方探测数据确定无人机上方存在障碍物的情况下，确定无人机执行的避障模式为偏航避障模式；所述偏航避障模式包括：沿垂直于地面方向旋转，若无人机航线上预定范围的空域内的障碍物消失，则退出偏航避障模式以恢复飞行。可选的，在上述方法中，根据上方探测数据确定无人机执行的避障模式还包括：若无人机沿垂直于地面方向旋转的时间和/或角度达到预设值，则退出偏航避障模式并切换至降落避障模式。可选的，在上述方法中，上方探测数据包括如下的至少一种：所述雷达在上方探测的数据，所述相机在上方探测的数据。依据本申请的另一方面，提供了一种无人机避障装置，该装置包括：获取单元，用于在无人机飞行过程中，获取雷达的探测数据以及相机的视觉数据；执行单元，用于在根据探测数据和/或视觉数据确定无人机航线上预定范围的空域内存在障碍物的情况下，使无人机进行紧急暂停；获取单元，还用于获取无人机的上方探测数据；执行单元，还用于根据上方探测数据确定无人机执行的避障模式，避障模式包括如下的至少一种：上升避障模式、偏航避障模式、降落避障模式。可选的，在上述装置中，执行单元，用于由雷达的视场角确定雷达的视锥，由相机的视场角确定相机的视锥；以及用于根据雷达的安装信息以及相机的安装信息，确定雷达的视锥与相机的视锥的公共区域中预设距离范围内的空域，作为所述无人机航线上预定范围的空域。可选的，在上述装置中，雷达的安装信息包括雷达探测方向与无人机水平面的第一夹角，相机的安装信息包括相机的拍摄方向与无人机水平面的第二夹角；第一夹角和第二夹角均根据无人机飞行时的倾角确定。可选的，在上述装置中，执行单元，用于在根据上方探测数据确定无人机上方不存在障碍物的情况下，确定无人机执行的避障模式为上升避障模式；其中，上升避障模式包括：若无人机航线上预定范围的空域内的障碍物消失，则退出上升避障模式以恢复飞行。可选的，在上述装置中，执行单元，用于规划通过无人机航线上预定范围的空域的抛物线飞行路径，使无人机沿所述抛物线飞行路径加速飞行至预定速度。可选的，在上述装置中，执行单元，用于在根据上方探测数据确定无人机上方存在障碍物的情况下，确定无人机执行的避障模式为偏航避障模式；所述偏航避障模式包括：沿垂直于地面方向旋转，若无人机航线上预定范围的空域内的障碍物消失，则退出偏航避障模式以恢复飞行。可选的，在上述装置中，执行单元，用于在无人机沿垂直于地面方向旋转的时间和/或角度达到预设值时，则退出偏航避障模式并切换至降落避障模式。可选的，在上述装置中，上方探测数据包括如下的至少一种：所述雷达在上方探测的数据，所述相机在上方探测的数据。依据本申请的又一方面，提供了一种无人机，其中，该无人机包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，可执行指令在被执行时使处理器执行如上任一的方法。依据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储一个或多个程序，一个或多个程序当被处理器执行时，实现如上任一的方法。由上述可知，本申请的技术方案，通过在无人机飞行过程中，获取雷达的探测数据以及相机的视觉数据；在根据探测数据和/或视觉数据确定无人机航线上预定范围的空域内存在障碍物的情况下，使无人机进行紧急暂停；获取无人机的上方探测数据，根据上方探测数据确定所述无人机执行的避障模式，避障模式包括如下的至少一种：上升避障模式、偏航避障模式、降落避障模式。本申请的有益效果在于：在无需对现有无人机进行硬件改造的前提下，结合雷达和相机检测技术，提出了无人机综合避障方法，该方法极大的提高了无人机飞行的自主能力，实施成本低，安全性高，且适用范围广，极大的拓展了无人机的使用场景。上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据本申请一个实施例的无人机避障方法的流程示意图；图2示出了根据本申请一个实施例的无人机加速飞行时的飞行轨迹示意图；图3示出了根据本申请另一个实施例的无人机避障方法的流程示意图；图4示出了根据本申请一个实施例的无人机避障装置的结构示意图；图5示出了根据本申请一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机避障方法，其特征在于，包括：/n在无人机飞行过程中，获取雷达的探测数据以及相机的视觉数据；/n在根据所述探测数据和/或所述视觉数据确定无人机航线上预定范围的空域内存在障碍物的情况下，使所述无人机进行紧急暂停；/n获取所述无人机的上方探测数据，根据所述上方探测数据确定所述无人机执行的避障模式，所述避障模式包括如下的至少一种：上升避障模式、偏航避障模式、降落避障模式。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机避障方法，其特征在于，包括：
在无人机飞行过程中，获取雷达的探测数据以及相机的视觉数据；
在根据所述探测数据和/或所述视觉数据确定无人机航线上预定范围的空域内存在障碍物的情况下，使所述无人机进行紧急暂停；
获取所述无人机的上方探测数据，根据所述上方探测数据确定所述无人机执行的避障模式，所述避障模式包括如下的至少一种：上升避障模式、偏航避障模式、降落避障模式。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无人机航线上预定范围的空域是通过如下方式确定的：
由雷达的视场角确定雷达的视锥，由相机的视场角确定相机的视锥；
根据雷达的安装信息以及相机的安装信息，确定雷达的视锥与相机的视锥的公共区域中预设距离范围内的空域，作为所述无人机航线上预定范围的空域。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述雷达的安装信息包括雷达探测方向与无人机水平面的第一夹角，所述相机的安装信息包括相机的拍摄方向与无人机水平面的第二夹角；所述第一夹角和所述第二夹角均根据无人机飞行时的倾角确定。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述上方探测数据确定所述无人机执行的避障模式包括：
在根据所述上方探测数据确定无人机上方不存在障碍物的情况下，确定所述无人机执行的避障模式为上升避障模式；
所述上升避障模式包括：若无人机航线上预定范围的空域内的障碍物消失，则退出上升避障模式以恢复飞行。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述退出上升避障模式以恢复飞行包括：
规划通过无人机航线上预定范围的空域的抛物线飞行路径，使所述无人机沿所述抛物线飞行路径加速飞行至预定速度。


6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭彦杰，庞勃，
申请(专利权)人：北京三快在线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11