[发明专利]一种无人机避障方法及避障系统

权利要求书

1.一种无人机避障方法，其特征在于：主要包括处理器执行部分和控制器执行部分，所述处理器执行部分包括水平方向飞行处理和竖直方向飞行处理，所述水平方向飞行处理包括建立坐标系、判断偏转方向和计算偏转角度，所述竖直方向飞行处理根据上方和下方垂直方向上的障碍物进行避障处理，所述控制器执行部分执行处理器处理过的信息。

2.根据权利要求1所述的无人机避障方法，其特征在于：所述建立坐标系的方法，具体如下：

S101、视频测距装置(3)实时采集障碍物的图像，并计算障碍物与无人机之间的间距L；

S102、比较间距L与阈值L0的大小；

当L≥L0，返回执行步骤S101；

当L<L0，继续执行步骤S103。

S103、利用电子罗盘采集无人机的飞行方向，以无人机的飞行方向为Y轴，无人机所在位置为原点(0,0)，建立坐标系。

3.根据权利要求2所述的无人机避障方法，其特征在于：所述判断偏转方向的方法为，根据建立的坐标系，所述障碍物的坐标为(X0，Y0)，根据障碍物在X轴上的坐标X0的位置，有以下几种情况；

S201、X0<0，无人机飞行方向向右偏转角度α；

S202、X0＝0，无人机飞行方向向右偏转角度α；

S203、X0>0，无人机飞行方向向左偏转角度α。

4.根据权利要求3所述的无人机避障方法，其特征在于：所述计算偏转角度α，具体方法如下；

D为无人机飞行状态时的直径，即，

5.根据权利要求1所述的无人机避障方法，其特征在于：所述竖直方向飞行处理方法如下：

S301、上方垂直测距传感器(5)探测到与无人机上方障碍物垂直方向距离为D1，下方垂直测距传感器探测到与无人机下方障碍物垂直方向距离为D2，垂直方向设定的阈值为D0；

S302、比较D1、D2与D0的大小；

当D1≤DO时，无人机向下飞行；

当D2≤D0时，无人机向上飞行；

当D1≤DO，且D2≤D0时，无人机掉头飞行。

6.根据权利要求1所述的无人机避障方法，其特征在于：所述控制器执行部分，具体方法如下；

S4O1、处理器将计算好的偏转角度和竖直飞行方向发送给控制器；

S402、控制器根据偏转角度的值和竖直飞行方向，向电机驱动电路输出相应的PWM控制信号，进而控制无人机的飞行方向。

7.根据权利要求1所述的无人机避障系统，其特征在于：包括处理器和控制器，所述处理器和控制器相连接，所述处理器还分别连接垂直测距传感器、视频测距装置(3)、存储模块、电子罗盘，所述视频测距装置(3)通过云台(2)连接无人机本体(1)上，所述垂直测距传感器安装在无人机前端的探测装置(4)上，所述探测装置(4)延伸的长度与无人机前方两个螺旋桨运行时，两个圆的外切线持平，所述无人机本体(1)后方安装配重装置(6)，所述外切线为无人机外围的外切线，所述控制器连接驱动电路。

8.根据权利要求7所述的无人机避障系统，其特征在于：所述垂直测距传感器包括上方垂直测距传感器(5)和下方垂直测距传感器，所述垂直测距传感器安装在探测装置(4)的前端，所述垂直测距传感器为激光测距传感器。

9.根据权利要求7所述的无人机避障系统，其特征在于：所述控制器还连接通信模块，控制器通过通信模块与地面站进行数据信号传输。

10.根据权利要求7所述的无人机避障系统，其特征在于：所述视频测距装置(3)采用支持TOF技术的高速球形摄像机或支持TOF技术的云台摄像机。