[发明专利]一种基于激光扫描地图构建系统的四轴飞行器及其方法

权利要求书

1.一种基于激光扫描地图构建系统的四轴飞行器，其特征在于，包括机架、处理器模块、传感器模块；

其中，所述机架包括螺旋桨（1）、无刷电机（2）、支撑脚（3）、机臂轴（4）和载板（6），所述机架从下向上分别设置有三层载板（6），第一层载板和第二层载板之间设置有呈十字形交叉的四个机臂轴（4），形成机架主体；每个机臂轴（4）的端部固定安装有螺旋桨（1）和用于驱动螺旋桨（1）转动的无刷电机（2），无刷电机（2）下方设置有支撑脚（3）；

所述处理器模块包括设置在第二层载板上的飞控中心（7）和树莓派（8），所述飞控中心（7）与树莓派（8）通过串口通信构成自动避障系统；

所述传感器模块包括设置在第一层载板上的超声波传感器（9）以及设置在第三层载板中央的激光扫描仪（10）；

所述树莓派（8）配置有ROS操作系统；所述树莓派（8）与超声波传感器（9）电连接构成超声测距系统；所述树莓派（8）与激光扫描仪（10）通过USB线电连接组成地图构建系统。

2.根据权利要求1所述基于激光扫描地图构建系统的四轴飞行器，其特征在于，所述超声波传感器（9）设置在第一层载板上的前、后、左、右、下五个正方向。

3.根据权利要求1所述基于激光扫描地图构建系统的四轴飞行器，其特征在于，所述支撑脚（3）由不同形状的固定板组成；不同形状的固定板之间相互卡紧。

4.根据权利要求3所述基于激光扫描地图构建系统的四轴飞行器，其特征在于，所述固定板包括水平设置并且与机臂轴（4）线平行的第一固定板（31）、竖直设置的第二固定板（32）、水平设置并且与机臂轴（4）线垂直的第三固定板（33）；第一固定板（31）用于固定无刷电机（2），同时与机臂轴（4）固定连接；第二固定板（32）卡紧第一固定板（31）；第三固定板（33）卡紧第二固定板（32）。

5.根据权利要求4所述基于激光扫描地图构建系统的四轴飞行器，其特征在于，第一层载板和第二层载板之间设有用于固定机臂轴（4）的轴夹（5），所述机臂轴（4）通过螺栓和轴夹（5）固定连接。

6. 根据权利要求1所述基于激光扫描地图构建系统的四轴飞行器，其特征在于，第二层载板与第三层载板之间的距离为40～60 mm。

7.根据权利要求1所述基于激光扫描地图构建系统的四轴飞行器，其特征在于，第一层载板与第二层载板之间通过螺栓和轴夹连接。

8.根据权利要求1所述基于激光扫描地图构建系统的四轴飞行器，其特征在于，第二层载板与第三层载板之间通过螺钉和铜柱连接。

9.一种构建室内地图的方法，其特征在于，使用权利要求1～6中任意一项所述基于激光扫描地图构建系统的四轴飞行器进行室内地图的构建。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述四轴飞行器在树莓派（8）中实现粒子滤波算法，利用所得到的信息完成自身位置估计，同时基于此信息，创建所处环境的栅格地图，实现即时定位与地图构建。