[发明专利]无人机避障方法、装置、设备及存储介质在审

专利信息
申请号: 201810967878.0 申请日: 2018-08-23
公开(公告)号: CN109062251A 公开(公告)日: 2018-12-21
发明(设计)人: 尹亮亮;曹燕;张羽;李少斌 申请(专利权)人: 拓攻(南京)机器人有限公司
主分类号: G05D1/10 分类号: G05D1/10
代理公司: 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人: 孟金喆
地址: 211000 江苏省南京*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 测距设备 探测 存储介质 旋转平台 避障 地面坐标系 障碍物检测 方向调整 方向一致 有效检测 障碍物
【权利要求书】:

1.一种无人机避障方法,其特征在于,包括:

获取无人机在地面坐标系中水平面内的速度方向;

根据所述速度方向调整所述无人机上旋转平台的旋转角度,以使所述旋转平台上的测距设备的探测方向与所述速度方向一致;

控制所述测距设备在所述探测方向上对所述无人机进行障碍物检测。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取无人机在地面坐标系中水平面内的速度方向,包括:

获取所述无人机在机体坐标系下的飞行速度;

根据所述飞行速度,确定所述无人机在地面坐标系中水平面内的速度,并根据所述速度确定水平面内的速度方向。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述飞行速度,确定所述无人机在地面坐标系中水平面内的速度,包括:

获取所述无人机的偏航角参数、滚转角参数和俯仰角参数;

根据所述无人机的偏航角参数、滚转角参数和俯仰角参数,确定所述无人机的旋转矩阵;

计算所述飞行速度与所述旋转矩阵的乘积,得到无人机在地面坐标系中水平面内的速度。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

当所述无人机处于悬停状态,或者所述无人机在水平面内的速度小于或者等于预设阈值时,控制所述旋转平台按照预设旋转速度旋转,并控制所述测距设备探测设定距离范围内的障碍物。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,在控制所述测距设备在所述探测方向上对所述无人机进行障碍物检测之后,还包括:

如果根据障碍物检测,确定在所述探测方向上存在障碍物,则根据检测出的障碍物与所述无人机之间的位置关系,采取对应的避障处理策略进行无人机避障。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据检测出的障碍物与所述无人机之间的位置关系,采取对应的避障处理策略进行无人机避障,包括:

根据无人机的实时定位点,实时更新与所述无人机对应的至少两个安全警报区域;

确定所述障碍物位于的目标安全警报区域,并采取与所述目标安全报警区域对应的避障处理策略进行无人机避障。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述安全警报区域包括:第一级安全警报区域、第二级安全警报区域以及第三级安全警报区域;

所述根据无人机的实时定位点,实时更新所述无人机的至少两个安全警报区域,包括:

根据所述无人机的实时定位点,以及与不同安全警报区域匹配的半径,得到以所述实时定位点为圆心的第一同心圆、第二同心圆以及第三同心圆,其中,第一同心圆的半径大于第二同心圆的半径,第二同心圆的半径大于第三同心圆的半径;

将所述第一同心圆与所述第二同心圆围成的环形区域作为第一级安全警报区域,将所述第二同心圆与所述第三同心圆围成的环形区域作为第二安全报警区域,将所述第三同心圆围成的区域作为所述第三安全报警区域;

采取与所述目标安全报警区域对应的避障处理策略进行无人机避障,包括:

如果确定所述障碍物位于所述第一级安全警报区域,则控制所述无人机向监控设备发送警报;

如果确定所述障碍物位于所述第二级安全警报区域,则控制所述无人机降低当前飞行速度;

如果确定所述障碍物位于所述第三级安全警报区域,则控制所述无人机的当前飞行速度降至为0,并调整飞行方向。

8.一种无人机避障装置,其特征在于,包括:

水平速度方向获取模块,用于获取无人机在地面坐标系中水平面内的速度方向;

测距设备角度调整模块,用于根据所述速度方向调整所述无人机上旋转平台的旋转角度,以使所述旋转平台上的测距设备的探测方向与所述速度方向一致;

障碍物检测模块,用于控制所述测距设备在所述探测方向上对所述无人机进行障碍物检测。

9.一种设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的无人机避障方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的无人机避障方法。

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