[发明专利]一种超声波实时避障防撞无人机装置

权利要求书

1.一种超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：包括电源模块、控制模块、电机驱动模块、无线通信模块、姿态测量模块、防撞结构、超声波测距模块、外围辅助设备接口模块，所述电源模块分别与控制模块、电机驱动模块相连接，控制模块分别与电源模块、电机驱动模块、无线通信模块、姿态测量模块、防撞结构、超声波测距模块、外围辅助设备接口模块相连接，所述控制模块还包括环境信息实时检测模块、障碍物数据分析处理模块和避障决策模块根据障碍物数据分析处理模块，所述环境信息实时检测模块采用多传感器融合技术实现对周围的环境进行实时检测并将检测到的信息传输至障碍物数据分析处理模块，所述障碍物数据分析处理模块对接收的周围的环境信息进行环境结构感知构建确定所处的障碍物，所述避障决策模块根据障碍物数据分析处理模块的输出结果确定避障决策，通过飞控系统驱动动力模块实现无人机对周围障碍物的躲避。

2.根据权利要求1所述的一种超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述电源模块包括3S聚合物锂离子电池(自带电池消除电路BEC，Battery Eliminating Circuit)、5V-3.3V转换电路、分流板；其中，3S聚合物锂离子电池分别与5V-3.3V转换电路、分流板相连，5V-3.3V转换电路与控制模块2中单片机模块相连，为其提供工作电源，分流板直接与电机驱动模块3相连，为电机工作提供电源，所述5V-3.3V转换电路包括线性电源稳压芯片AMS1117、电容C1、C2、C3、C4；其中由3S聚合物锂离子电池通过自带BEC直流输出5V电压与线性电源稳压芯片AMS1117的+VIN引脚，电容C1的一端与线性电源稳压芯片AMS1117的+VIN引脚相连；电容C1的另一端直接接入大地GND；电容C2的一端与线性电源稳压芯片AMS1117的+VIN引脚相连，电容C2的另一端直接接入大地GND；线性电源稳压芯片AMS1117的GND引脚直接接入大地GND；电容C3的一端与线性电源稳压芯片AMS1117的OUT引脚相连，电容C3的另一端直接接入大地GND；电容C4的一端与线性电源稳压芯片AMS1117的OUT引脚相连，电容C4的另一端直接接入大地GND；线性电源稳压芯片AMS1117的OUT引脚直接作为3.3V电压的正极VCC。

3.根据权利要求2所述的一种超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述控制模块2包括放大电路12、升压电路13、驱动控制电路、滤波电路15、5V-3.3V转换电路、单片机模块；其中，单片机模块分别与放大电路12、升压电路13、驱动控制电路、滤波电路15、5V-3.3V转换电路相连，所述放大电路12包括74HC04放大器Q7、Q9、Q10、Q11、Q12、上拉电阻R13、R14；其中，74HC04放大器Q7的输入端与74HC04放大器Q11的输入端并联，并作为放大电路12的输入端，且与单片机模块中单片机的P1.0方波脉冲信号输出端口相连接，74HC04放大器Q7的输出端与74HC04放大器Q9的输入端相连接，74HC04放大器Q9的输出端与上拉电阻R13的一端相连接，上拉电阻的R13的另一端与电源VCC相连接，74HC04放大器Q10的输入端与74HC04放大器Q9的输入端相连接，74HC04放大器Q10的输出端与超声波发射器19的一端相连接，74HC04放大器Q11的另一端与超声波发射器19相连接，74HC04放大器Q12的输入端与74HC04放大器Q11的输入端相连接，74HC04放大器Q12的另一端与上拉电阻R14的一端、超声波发射器19相连接，上拉电阻R14的另一端与电源VCC相连接，电源VCC为3.3V电压源。