光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，本實(shí)用新型包括控制系統(tǒng)、電源模塊，所述控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有型號(hào)為STM32的單片機(jī)，所述控制系統(tǒng)一方面分別與通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、傳感器模塊、無(wú)線遙控模塊線路連接，所述控制系統(tǒng)另一方面又與電機(jī)調(diào)速模塊線路連接并傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述電源模塊與控制系統(tǒng)、通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、傳感器模塊、無(wú)線遙控模塊、電機(jī)調(diào)速模塊電路連接并提供電力支持；本實(shí)用新型采用光電識(shí)別定位技術(shù)，光電識(shí)別作為光學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門(mén)新興檢測(cè)技術(shù)，是當(dāng)前最主要和最具有潛力的光電信息技術(shù)，本飛行器采取自動(dòng)航行為主，遙控航行為輔，兩種模式自由切換，能完成各種復(fù)雜的動(dòng)作航行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體為光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]中國(guó)民用無(wú)人機(jī)自2008年汶川地震之后開(kāi)始在國(guó)內(nèi)興起，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，當(dāng)前無(wú)人機(jī)的應(yīng)用范圍已涉及國(guó)土資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、水情監(jiān)測(cè)、救災(zāi)等多個(gè)領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)僅民用市場(chǎng)大概有幾億元的量級(jí)，盡管我國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)近年來(lái)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但從總體上說(shuō)，我國(guó)無(wú)人飛行器同發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有一定差距，還不能完全適應(yīng)高技術(shù)的要求。未來(lái)我國(guó)至少要有巨大的無(wú)人飛行器市場(chǎng)需求，無(wú)人機(jī)應(yīng)用遠(yuǎn)景較好， 但在現(xiàn)階段相關(guān)應(yīng)用還處于尚未形成規(guī)模的初級(jí)階段。
[0003]針對(duì)以上可知飛行器雖然早有研究，遙控救援飛行器也時(shí)有出現(xiàn)，但是光電智能識(shí)別，自動(dòng)尋找目標(biāo)的飛行器卻少有見(jiàn)聞，甚至是空缺狀態(tài)。在災(zāi)難面前我們束手無(wú)措，洪水、颶風(fēng)、地震等災(zāi)難過(guò)后，橋梁斷裂，路面塌方時(shí)有發(fā)生，在這時(shí)，運(yùn)輸物資就會(huì)顯得尤為重要。一般空曠的地方可以用直升飛機(jī)進(jìn)行物資運(yùn)輸，但是對(duì)于空間狹窄，救援人員無(wú)法一時(shí)實(shí)施救援時(shí)，無(wú)人飛機(jī)在運(yùn)輸物資方面顯得尤為重要，在當(dāng)今科技，救援人員雖然可以用遙控來(lái)控制無(wú)人機(jī)，但是面對(duì)復(fù)雜的環(huán)境，遙控飛行器無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的搜救任務(wù)，救援就變得亟不可待。所以本
【申請(qǐng)人】想著制作一個(gè)光電自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)物資運(yùn)輸飛行器，自動(dòng)巡航，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，在災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)對(duì)人員進(jìn)行光電識(shí)別定位，達(dá)到精準(zhǔn)運(yùn)送救援物資的功能，給救援帶來(lái)極大的方便?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，包括控制系統(tǒng)、電源模塊，所述控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有型號(hào)為STM32的單片機(jī)，所述控制系統(tǒng)一方面分別與通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、傳感器模塊、無(wú)線遙控模塊線路連接，所述控制系統(tǒng)另一方面又與電機(jī)調(diào)速模塊線路連接并傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述電源模塊與控制系統(tǒng)、通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、傳感器模塊、無(wú)線遙控模塊、電機(jī)調(diào)速模塊電路連接并提供電力支持。
[0006]優(yōu)選的，所述通訊模塊由飛行器上的攝像模塊以及GPS模塊組成。
[0007]優(yōu)選的，所述存儲(chǔ)模塊采用鑲?cè)胧酱鎯?chǔ)器。
[0008]優(yōu)選的，所述傳感器模塊內(nèi)設(shè)有光電傳感器、超聲波測(cè)距模塊，所述光電傳感器與單片機(jī)連接并傳遞光電信號(hào)，所述超聲波測(cè)距模塊與單片機(jī)線路連接并傳遞數(shù)字信號(hào)。
[0009]優(yōu)選的，所述無(wú)線遙控模塊包括紅外傳感器、遙控器，所述遙控器與紅外傳感器無(wú)線紅外連接后再與單片機(jī)線路連接并傳遞控制信號(hào)。
[0010]優(yōu)選的，所述單片機(jī)一方面與姿態(tài)檢測(cè)模塊線路連接，所述姿態(tài)檢測(cè)模塊采用陀螺儀、加速度計(jì)以及地磁針組合設(shè)計(jì)，所述單片機(jī)另一方面通過(guò)姿態(tài)控制模塊與電機(jī)調(diào)速模塊線路連接，所述電機(jī)調(diào)速模塊與電機(jī)線路連接，所述電機(jī)采用四個(gè)具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0011]優(yōu)選的，所述姿態(tài)檢測(cè)模塊以及姿態(tài)控制模塊的核心結(jié)構(gòu)采用型號(hào)為STM32F4的姿態(tài)控制板。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]1、光電識(shí)別定位技術(shù)是本飛行器的一大亮點(diǎn)，光電識(shí)別作為光學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門(mén)新興檢測(cè)技術(shù)，是當(dāng)前最主要和最具有潛力的光電信息技術(shù)，將光電識(shí)別技術(shù)作為飛行器的外界攝入，是一種前景十分好的技術(shù)；
[0014]2、物體顏色光電識(shí)別，即利用透射譜或反射譜中二特殊色光的光電壓比值來(lái)確定物體顏色類(lèi)別通過(guò)算法處理，更改飛行器飛行路徑，從而達(dá)到無(wú)人遙控的智能飛行；
[0015]3、本飛行器采取自動(dòng)航行為主，遙控航行為輔，兩種模式自由切換，能完成各種復(fù)雜的動(dòng)作航行；
[0016]4、本飛行器具有真正的實(shí)際意義，若然能開(kāi)發(fā)出來(lái)，能運(yùn)用在救援救災(zāi)方面，對(duì)救援救災(zāi)起到重要作用，一些人不能到達(dá)的地方，可通過(guò)飛行器運(yùn)輸必要物資，維持災(zāi)民的生命，以達(dá)到延長(zhǎng)救援時(shí)間的目的?！靖綀D說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的整體作用流程圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的功能流程原理圖。【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]請(qǐng)參閱圖1-2,本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案:光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，包括控制系統(tǒng)、電源模塊，所述控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有型號(hào)為STM32的單片機(jī)，所述控制系統(tǒng)一方面分別與通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、傳感器模塊、無(wú)線遙控模塊線路連接，所述控制系統(tǒng)另一方面又與電機(jī)調(diào)速模塊線路連接并傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述電源模塊與控制系統(tǒng)、通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、傳感器模塊、無(wú)線遙控模塊、電機(jī)調(diào)速模塊電路連接并提供電力支持;所述通訊模塊由飛行器上的攝像模塊以及GPS模塊組成;所述存儲(chǔ)模塊采用鑲?cè)胧酱鎯?chǔ)器;所述傳感器模塊內(nèi)設(shè)有光電傳感器、超聲波測(cè)距模塊，所述光電傳感器與單片機(jī)連接并傳遞光電信號(hào)，所述超聲波測(cè)距模塊與單片機(jī)線路連接并傳遞數(shù)字信號(hào);所述無(wú)線遙控模塊包括紅外傳感器、 遙控器，所述遙控器與紅外傳感器無(wú)線紅外連接后再與單片機(jī)線路連接并傳遞控制信號(hào)； 所述單片機(jī)一方面與姿態(tài)檢測(cè)模塊線路連接，所述姿態(tài)檢測(cè)模塊采用陀螺儀、加速度計(jì)以及地磁針組合設(shè)計(jì)，所述單片機(jī)另一方面通過(guò)姿態(tài)控制模塊與電機(jī)調(diào)速模塊線路連接，所述電機(jī)調(diào)速模塊與電機(jī)線路連接，所述電機(jī)采用四個(gè)具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī);所述姿態(tài)檢測(cè)模塊以及姿態(tài)控制模塊的核心結(jié)構(gòu)采用型號(hào)為STM32F4的姿態(tài)控制板。
[0021]本實(shí)用新型在具體實(shí)施時(shí)，通過(guò)四軸飛行器的飛行原理，建立數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)四軸飛行器的姿態(tài)控制系統(tǒng)。陀螺儀，加速度計(jì)，地磁針，光電傳感器分別采集運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)，姿態(tài)修正，進(jìn)行航向控制，采用PI算法進(jìn)行姿態(tài)角的閉環(huán)控制。另外用一塊STM32作為自主飛行控制板，兩塊主控芯片通過(guò)無(wú)線串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)姿態(tài)控制板接收到來(lái)自飛行器的控制信號(hào)時(shí)，姿態(tài)控制板通過(guò)數(shù)據(jù)控制四個(gè)電機(jī)調(diào)速模塊，電機(jī)調(diào)速模塊再把控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電機(jī)運(yùn)行，達(dá)到飛行效果。
[0022]本專(zhuān)利的改進(jìn)點(diǎn)在于硬件的連接關(guān)系，軟件部分為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知， 亦不是本專(zhuān)利的改進(jìn)點(diǎn)。盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，其特征在于:包括控制系統(tǒng)、電源模塊，所述控制系統(tǒng)內(nèi) 部設(shè)有型號(hào)為STM32的單片機(jī)，所述控制系統(tǒng)一方面分別與通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、傳感器模 塊、無(wú)線遙控模塊線路連接，所述控制系統(tǒng)另一方面又與電機(jī)調(diào)速模塊線路連接并傳遞驅(qū) 動(dòng)信號(hào)，所述電源模塊與控制系統(tǒng)、通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、傳感器模塊、無(wú)線遙控模塊、電機(jī) 調(diào)速模塊電路連接并提供電力支持。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，其特征在于:所述通訊模塊由飛行 器上的攝像模塊以及GPS模塊組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，其特征在于:所述存儲(chǔ)模塊采用鑲 入式存儲(chǔ)器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，其特征在于:所述傳感器模塊內(nèi)設(shè) 有光電傳感器、超聲波測(cè)距模塊，所述光電傳感器與單片機(jī)連接并傳遞光電信號(hào)，所述超聲 波測(cè)距模塊與單片機(jī)線路連接并傳遞數(shù)字信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，其特征在于:所述無(wú)線遙控模塊包 括紅外傳感器、遙控器，所述遙控器與紅外傳感器無(wú)線紅外連接后再與單片機(jī)線路連接并 傳遞控制信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，其特征在于:所述單片機(jī)一方 面與姿態(tài)檢測(cè)模塊線路連接，所述姿態(tài)檢測(cè)模塊采用陀螺儀、加速度計(jì)以及地磁針組合設(shè) 計(jì)，所述單片機(jī)另一方面通過(guò)姿態(tài)控制模塊與電機(jī)調(diào)速模塊線路連接，所述電機(jī)調(diào)速模塊 與電機(jī)線路連接，所述電機(jī)采用四個(gè)具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光電識(shí)別目標(biāo)運(yùn)輸飛行器，其特征在于:所述姿態(tài)檢測(cè)模塊以 及姿態(tài)控制模塊的核心結(jié)構(gòu)采用型號(hào)為STM32F4的姿態(tài)控制板。
【文檔編號(hào)】G05D1/08GK205665590SQ201620535606
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月4日
【發(fā)明人】陳春雷, 蔡偉華, 石友彬, 王慧, 李佳明, 張振宇, 蔡宏英
【申請(qǐng)人】廣東海洋大學(xué)