一种无人机飞行控制方法、装置及无人机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无人机技术领域，公开了一种无人机飞行控制方法、装置及无人机。无人机飞行控制方法包括：获取无人机四周预设范围内的各障碍物的障碍物位置和障碍物方位；根据各障碍物的障碍物位置，计算各障碍物相对于无人机的推拉系数；获取无人机的目标位置和目标方位；根据目标位置，计算目标位置相对于无人机的指挥棒系数；根据指挥棒系数、目标方位、各所述障碍物相对于无人机的推拉系数和障碍物方位调整无人机的飞行方向。本发明专利技术实施例通过实时确定障碍物位置及其方位以及目标位置及其方位，并根据这些信息实时调整无人机的飞行方向，使得无人机朝向目标飞行的同时有效躲避静态或动态障碍物，保证无人机在复杂环境中飞行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机飞行控制方法、装置及无人机
本专利技术涉及无人机
，特别是涉及一种无人机飞行控制方法、装置及无人机。
技术介绍
无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。随着无人机相关技术的发展及其应用场景的复杂变化，为保证无人机在复杂的应用场景中实现安全、无碰撞飞行，对无人机的智能控制系统提出了更高的要求，如何更智能地对无人机进行避障、跟踪及绕障飞行控制成为当前消费无人机的技术难点。目前，针对无人机飞行环境中多种场景的复杂变化，主要利用按时间段进行规划的路径规划算法，例如，通过规划预设时间段的轨迹发出去，让无人机跟随该轨迹，从而有效躲避静态障碍物。但是，该算法不能够实时、不间断地改变无人机的飞行轨迹，因此，其无法适用于动态障碍物的场景。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种无人机飞行控制方法、装置及无人机，能够解决现有技术中的路径规划算法无法有效躲避动态障碍物，无法根本实现安全飞行的技术问题。本专利技术实施例为解决上述技术问题提供了如下技术方案：在第一方面，本专利技术实施例提供一种无人机飞行控制方法，包括：获取所述无人机四周预设范围内的各障碍物的障碍物位置和障碍物方位；根据各所述障碍物的障碍物位置，计算各所述障碍物相对于无人机的推拉系数；获取所述无人机的目标位置和目标方位；根据所述目标位置，计算所述目标位置相对于所述无人机的指挥棒系数；根据所述指挥棒系数、目标方位、各所述障碍物相对于所述无人机的推拉系数和障碍物方位，调整所述无人机的飞行方向。可选地，所述根据所述指挥棒系数、目标方位、各所述障碍物相对于所述无人机的推拉系数和障碍物方位，调整所述无人机的飞行方向的步骤，进一步包括：结合各所述障碍物的障碍物方位，计算各所述障碍物的推拉系数在六轴方向上的推拉系数分量；结合目标方位，计算所述指挥棒系数在六轴方向上的指挥棒系数分量；根据各所述障碍物的推拉系数分量和所述指挥棒系数分量，确定所述无人机在所述六轴方向上可飞行的轴向；调整所述无人机在所述可飞行的轴向的速度分量，从而调整所述无人机的飞行方向。可选地，所述根据各所述障碍物的推拉系数分量和各所述指挥棒系数分量，确定所述无人机在所述六轴方向上可飞行的轴向的步骤，进一步包括：判断各轴向上所述指挥棒系数分量是否满足第一预设条件,或者，判断各所述障碍物的在各个轴向上的推拉系数分量是否满足第二预设条件；若存在轴向上的所述指挥棒系数分量满足所述第一预设条件，则确定满足所述第一预设条件的指挥棒系数分量对应的轴向为不可飞行的轴向；若存在所述障碍物在轴向上的推拉系数分量满足第二预设条件，则确定满足第二预设条件的推拉系数分量对应的轴向为不可飞行的轴向。可选地，所述根据各所述障碍物的推拉系数分量和各所述指挥棒系数分量，确定所述无人机在六轴方向上可飞行的轴向的步骤，进一步包括：根据各所述障碍物的推拉系数分量和各所述指挥棒系数分量，判断在各剩余的轴向上是否存在阻挡所述无人机在所述轴向上飞行的障碍物；若所述轴向上存在阻挡的障碍物，则确定所述轴向为不可飞行的轴向；若所述轴向上不存在阻挡的障碍物，则确定所述轴向为可飞行的轴向。可选地，所述判断在各剩余轴向上是否存在阻挡无人机在所述轴向上飞行的障碍物，进一步包括：分别计算轴向对应的指挥棒系数分量与各所述障碍物在所述轴向上的推拉系数分量的乘积；判断是否存在满足第三预设条件的乘积；若存在，则确定所述轴向上存在阻挡的障碍物；否则，确定所述轴向上不存在阻挡的障碍物。可选地，所述六轴方向包括X正轴、X负轴、Y正轴、Y负轴、Z正轴和Z负轴。可选地，所述调整所述无人机在可飞行的轴向的速度分量的步骤，进一步包括：获取所述可飞行的轴向上最大的推拉系数分量；将所述无人机在可飞行的轴向的速度分量设置为：其中，为所述指挥棒系数分量，为所述可飞行轴向上最大的推拉系数分量,VP为预设速度。可选地，所述根据各所述障碍物的障碍物位置，计算各所述障碍物相对于无人机的推拉系数的步骤中，所述推拉系数的计算方法为：dpp＝dsafe+V*tsafe其中，pp为所述障碍物的推拉系数，dpp为推拉门限，max(d，0.01)为所述无人机与所述障碍物的距离表示，dsafe为最小安全距离，tsafe为最短预留时间，V为所述无人机的当前飞行速度。可选地，所述根据所述目标位置，计算所述目标位置相对于所述无人机的指挥棒系数的步骤中，所述指挥棒系数的计算方法为：dpp＝dsafe+V*tsafe其中，s为所述指挥棒系数，dpp为推拉门限，为所述无人机与所述目标位置之间的距离表示，其中，向量为所述无人机与所述目标位置两点之间的向量表示，dsafe为最小安全距离，tsafe为最短预留时间，V为所述无人机的当前飞行速度，qy为所述无人机与所述目标位置之间的视线倾角,qz为所述无人机与所述目标位置之间的视线偏角。可选地，所述获取所述无人机四周预设范围内的各障碍物的障碍物位置和障碍物方位的步骤，进一步包括：获取设置于所述无人机机身四周的深度传感器所采集到的深度图；根据所述深度图，识别所述无人机四周预设范围内的障碍物，以及各所述障碍物的障碍物位置和障碍物方位。在第二方面，本专利技术实施例提供一种无人机飞行控制装置，包括：第一获取模块，用于获取所述无人机四周预设范围内的各障碍物的障碍物位置和障碍物方位；第一计算模块，用于根据各所述障碍物的障碍物位置，计算各所述障碍物相对于无人机的推拉系数；第二获取模块，用于获取所述无人机的目标位置和目标方位；第二计算模块，用于根据所述目标位置，计算所述目标位置相对于所述无人机的指挥棒系数；调整模块，用于根据所述指挥棒系数、目标方位、各所述障碍物相对于所述无人机的推拉系数和障碍物方位，调整所述无人机的飞行方向。在第三方面，本专利技术实施例提供一种无人机，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行如上所述的无人机飞行控制方法。在第四方面，本专利技术实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使无人机执行如上所述的无人机飞行控制方法。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片仅作为示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1a为本专利技术实施例提供一种无人机的结构示意图；图1b为本专利技术实施例提供一种无人机的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供一种无人机飞行控制方法的流程示意图；图3为计算各障碍物相对于无人机的推拉系数的方法示意图；图4为计算目标位置相对于无人机的指挥棒系数的方法示意图；图5为图2中步骤S50的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机飞行控制方法，其特征在于，包括：/n获取所述无人机四周预设范围内的各障碍物的障碍物位置和障碍物方位；/n根据各所述障碍物的障碍物位置，计算各所述障碍物相对于无人机的推拉系数；/n获取所述无人机的目标位置和目标方位；/n根据所述目标位置，计算所述目标位置相对于所述无人机的指挥棒系数；/n根据所述指挥棒系数、目标方位、各所述障碍物相对于所述无人机的推拉系数和障碍物方位，调整所述无人机的飞行方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机飞行控制方法，其特征在于，包括：
获取所述无人机四周预设范围内的各障碍物的障碍物位置和障碍物方位；
根据各所述障碍物的障碍物位置，计算各所述障碍物相对于无人机的推拉系数；
获取所述无人机的目标位置和目标方位；
根据所述目标位置，计算所述目标位置相对于所述无人机的指挥棒系数；
根据所述指挥棒系数、目标方位、各所述障碍物相对于所述无人机的推拉系数和障碍物方位，调整所述无人机的飞行方向。


2.根据权利要求1所述的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述根据所述指挥棒系数、目标方位、各所述障碍物相对于所述无人机的推拉系数和障碍物方位，调整所述无人机的飞行方向，包括：
结合各所述障碍物的障碍物方位，计算各所述障碍物的推拉系数在六轴方向上的推拉系数分量；
结合目标方位，计算所述指挥棒系数在六轴方向上的指挥棒系数分量；
根据各所述障碍物的推拉系数分量和所述指挥棒系数分量，确定所述无人机在所述六轴方向上可飞行的轴向；
调整所述无人机在所述可飞行的轴向的速度分量，从而调整所述无人机的飞行方向。


3.根据权利要求2所述的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述根据各所述障碍物的推拉系数分量和各所述指挥棒系数分量，确定所述无人机在所述六轴方向上可飞行的轴向，包括：
判断各轴向上所述指挥棒系数分量是否满足第一预设条件,或者，判断各所述障碍物的在各个轴向上的推拉系数分量是否满足第二预设条件；
若存在轴向上的所述指挥棒系数分量满足所述第一预设条件，则确定满足所述第一预设条件的指挥棒系数分量对应的轴向为不可飞行的轴向；
若存在所述障碍物在轴向上的推拉系数分量满足第二预设条件，则确定满足第二预设条件的推拉系数分量对应的轴向为不可飞行的轴向。


4.根据权利要求3所述的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述根据各所述障碍物的推拉系数分量和各所述指挥棒系数分量，确定所述无人机在六轴方向上可飞行的轴向，包括：
根据各所述障碍物的推拉系数分量和各所述指挥棒系数分量，判断在各剩余的轴向上是否存在阻挡所述无人机在所述轴向上飞行的障碍物；
若所述轴向上存在阻挡的障碍物，则确定所述轴向为不可飞行的轴向；
若所述轴向上不存在阻挡的障碍物，则确定所述轴向为可飞行的轴向。


5.根据权利要求4所述的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述判断在各剩余轴向上是否存在阻挡无人机在所述轴向上飞行的障碍物，包括：
分别计算轴向对应的指挥棒系数分量与各所述障碍物在所述轴向上的推拉系数分量的乘积；
判断是否存在满足第三预设条件的乘积；
若存在，则确定所述轴向上存在阻挡的障碍物；
否则，确定所述轴向上不存在阻挡的障碍物。


6.根据权利要求2所述的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述六轴方向包括X正轴、X负轴、Y正轴、Y负轴、Z正轴和Z负轴。


7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调整所述无人机在可飞行的轴向的速度分量，包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：张添保，
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