一种自动避障无人机和自动避障方法技术

本发明专利技术公开了一种自动避障无人机和自动避障方法，其中无人机包括无人机本体，所述无人机本体上设置有雷达、摄像头本体、测距传感器、控制器；所述雷达、摄像头本体和测距传感器监测到环境数据，并将所述环境数据上传到所述控制器；所述控制器，用于接收所述环境数据，并根据所述环境数据判断无人机前方是否存在障碍物，在存在障碍物时，确定所述无人机与障碍物之间的距离，并在所述距离小于预设阈值时控制所述无人机避让所述障碍物。通过上述技术方案，本发明专利技术公开的无人机能够根据多个环境数据自动识别障碍物，并根据与障碍物之间的距离进行自主避障，从而避免因工作人员的疏忽等而导致无人机撞向障碍物。致无人机撞向障碍物。致无人机撞向障碍物。

【技术实现步骤摘要】
一种自动避障无人机和自动避障方法


[0001]本专利技术涉及无人机
，具体涉及一种自动避障无人机和自动避障方法。

技术介绍

[0002]无人机全称无人驾驶飞机，是利用无线遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备，无人机可以分为无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等，广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。
[0003]现有的部分无人机能够利用光学设备对自身进行定位，比如用激光测距仪来确定自身与障碍物的距离，从而方便工作人员进行提前规避，但是无人机的规避操作大都是人工操作的，一旦因工作人员的疏忽或失误，使得无人机过于接近障碍物，无法及时进行规避操作，导致无人机和障碍物相撞，带来财产损失。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种自动避障无人机和自动避障方法，以解决现有无人机在工作人员疏忽或者没有注意到障碍物时能够自动规避障碍物。
[0005]本专利技术实施例一方面提供了一种自动避障无人机，所述无人机包括无人机本体，所述无人机本体上设置有雷达、摄像头本体、测距传感器和控制器；所述雷达、摄像头本体和测距传感器监测到环境数据，并将所述环境数据上传到所述控制器；所述控制器，用于接收所述环境数据，并根据所述环境数据判断无人机前方是否存在障碍物，在存在障碍物时，确定所述无人机与障碍物之间的距离，并在所述距离小于预设阈值时控制所述无人机避让所述障碍物。
[0006]在一些实施方式中，所述雷达和所述摄像头本体设置在所述无人机本体的上部或底部，所述测距传感器设置在所述无人机本体的侧部。
[0007]在一些实施方式中，所述无人机本体上还设置有擦拭所述雷达、摄像头本体和/或测距传感器的擦拭装置；所述擦拭装置包括驱动部和擦拭部，所述驱动部用于驱动所述擦拭部运动，所述擦拭部包括海绵、擦拭布和/或毛刷。
[0008]在一些实施方式中，所述驱动部包括固定机构、伸缩机构和旋转机构；所述固定机构与所述无人机本体固定连接，所述伸缩机构的一端与所述固定机构连接，所述伸缩机构的另一端与旋转机构连接；所述旋转机构用于带动所述擦拭部旋转。
[0009]在一些实施方式中，所述固定机构包括固定盘、固定孔、固定螺丝和螺纹槽，所述固定盘安装在所述伸缩机构的端部，所述固定孔贯穿开设在所述固定盘的表面，所述螺纹槽开设在所述无人机本体的安装座上；和/或，所述伸缩机构包括电动推杆、液压杆或气动杆中的任一项；和/或，
所述旋转机构包括第一箱体，所述第一箱体的内部转动连接有转杆，所述转杆的伸出端固定连接有第一转盘，所述第一转盘的正面转动连接有活动板，所述活动板的表面设置有擦拭部。
[0010]在一些实施方式中，所述旋转机构还包括第二箱体，所述第二箱体的内部固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴固接有第二转盘，所述活动板与第二转盘之间转动连接；所述第二箱体通过与所述固定机构和所述伸缩机构并行设置的第二固定机构和第二伸缩机构连接到所述无人机本体上。
[0011]在一些实施方式中，所述第一箱体和所述第二箱体在远离所述第一转盘或第二转盘的一端还设置有连接杆，所述连接杆呈弯折状；和/或，所述无人机本体下方还设置有无人机支架。
[0012]在一些实施方式中，所述控制器还包括如下的任一项或多项：主处理器，用于实现对无人机的数据处理和控制；飞行控制模块，用于实现无人机的飞行控制，控制无人机避让所述障碍物；转向舵模块，用于执行无人机的转向；障碍物规避单元，包括数据采集模块、距离计算模块和判断模块，用于根据数据采集模块采集到的所述环境数据，通过所述距离计算模块识别并确定与障碍物之间的距离，并根据判断模块的判断结果下发避让指令；数据传输模块，用于传输数据和指令；飞行数据保存模块，用于保存无人机飞行中产生的数据。
[0013]在一些实施方式中，所述无人机还包括地面操作端，所述地面操作端还包括如下中的任一项或多项：数据传递模块、显示端、操作器和警示模块；其中，所述数据传递模块用于实现数据的输入和输出；所述显示端用于显示无人机的状态数据、环境数据和/或操作数据；所述操作器用于实现人机交互；所述警示模块用于在所述控制器判断出无人机与障碍物之间的所述距离小于预设阈值时进行报警。
[0014]本专利技术另一方面实施例提供了一种无人机的自动避障方法，所述方法包括：接收无人机上的雷达、摄像头本体和测距传感器监测到的环境数据；根据所述环境数据检测无人机前方是否存在障碍物；在检测到无人机前方存在障碍物时，确定所述无人机与所述障碍物之间的距离，并在所述距离小于预设阈值时控制所述无人机实现避障飞行。
[0015]与现有技术相比，本专利技术实施例的无人机具有以下优点：本专利技术实施例提供的无人机，能够在无人机过于接近障碍物时，控制无人机进行自动规避操作，避免因工作人员的疏忽而导致无人机撞向障碍物。
[0016]进一步的，本专利技术实施例还能够在无人机升空后，对沾染水雾或其他污物的摄像镜头进行清洁，来确保摄像头的视野，解决了现有的一些无人机在升空后沾染水雾或其他污物摄像头无法得到清理，造成无人机摄像头的视野受到影响的问题。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一实施例提供的自动避障无人机的立体结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的无人机结构拆卸后的结构示意图；图3为本专利技术图2中A处局部结构放大图；图4为本专利技术一实施例提供的擦拭装置的立体结构示意图；图5为本专利技术一实施例提供的擦拭装置的俯视剖面图；图6为本专利技术在无人机在清洁摄像头时的状态示意图；图7为本专利技术的无人机内部控制器部分的剖面图；图8为本专利技术的控制器原理框图；图9为本专利技术无人机地面操作端的原理框图；图10为本专利技术一实施例提供的无人机的自动避障方法的流程图。
[0018]图中：1、无人机本体；2、安装座；3、主处理器；4、飞行控制模块；5、转向舵模块；6、障碍物规避单元；7、飞行数据保存模块；8、数据传输模块；9、雷达；10、摄像头本体；11、测距传感器；12、电动伸缩杆；13、固定机构；131、固定盘；132、固定孔；133、固定螺栓；134、螺纹槽；14、第一箱体；15、第二箱体；16、转杆；17、第一转盘；18、活动板；19、清洁刷；20、驱动电机；21、第二转盘；22、连接杆。
具体实施方式
[0019]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0020]结合图1所示的自动避障无人机，能够在自主飞行或者在有人操作的时候，在过分靠近障碍物时，能够启动自动避障的功能，避免与障碍物相撞。
[0021]具体的，所述无人机包括无人机本体1，所述无人机本体1上设置有雷达9、摄像头本体10、测距传感器11和控制器。
[0022]其中，所述雷达9、摄像头本体10和测距传感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动避障无人机，其特征在于，所述无人机包括无人机本体，所述无人机本体上设置有雷达、摄像头本体、测距传感器和控制器；所述雷达、摄像头本体和测距传感器监测到环境数据，并将所述环境数据上传到所述控制器；所述控制器，用于接收所述环境数据，并根据所述环境数据判断无人机前方是否存在障碍物，在存在障碍物时，确定所述无人机与障碍物之间的距离，并在所述距离小于预设阈值时控制所述无人机避让所述障碍物。2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述雷达和所述摄像头本体设置在所述无人机本体的上部或底部，所述测距传感器设置在所述无人机本体的侧部。3.根据权利要求1或2所述的无人机，其特征在于，所述无人机本体上还设置有擦拭所述雷达、摄像头本体和/或测距传感器的擦拭装置；所述擦拭装置包括驱动部和擦拭部，所述驱动部用于驱动所述擦拭部运动，所述擦拭部包括海绵、擦拭布和/或毛刷。4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述驱动部包括固定机构、伸缩机构和旋转机构；所述固定机构与所述无人机本体固定连接，所述伸缩机构的一端与所述固定机构连接，所述伸缩机构的另一端与旋转机构连接；所述旋转机构用于带动所述擦拭部旋转。5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述固定机构包括固定盘、固定孔、固定螺丝和螺纹槽，所述固定盘安装在所述伸缩机构的端部，所述固定孔贯穿开设在所述固定盘的表面，所述螺纹槽开设在所述无人机本体的安装座上；和/或，所述伸缩机构包括电动推杆、液压杆或气动杆中的任一项；和/或，所述旋转机构包括第一箱体，所述第一箱体的内部转动连接有转杆，所述转杆的伸出端固定连接有第一转盘，所述第一转盘的正面转动连接有活动板，所述活动板的表面设置有擦拭部。6.根据权利要求5所述的无人机，其特征在于，所述旋转机构还包括第二箱体，所述第二箱体的内部固定有驱动电机，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：任雪峰，柯飞，
申请(专利权)人：北京卓翼智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：