飛行器及其避障系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及飛行器的避障領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行器及其避障系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行器在飛行過程如何避開障礙物是飛行控制的一大難題?，F(xiàn)有技術(shù)中通常是依賴操控者的遙控水平，即操控者首先利用肉眼判斷飛行器的周圍是否有障礙物，然后通過遙控控制飛行器改變飛行的方向以躲避障礙物。然而，在實(shí)際操作中這種方式常常出現(xiàn)以下情況:
[0003]1、如果飛行器已經(jīng)飛到了操控者的視野之外，操控者就無法知道飛行器的周圍是否有障礙物；
[0004]2、即使操控者看見了障礙物，操控者也有可能出現(xiàn)操作不當(dāng)，而使飛行器撞擊障礙物。
[0005]由此看來，無論上述哪種情況出現(xiàn)，飛行器都難免會(huì)撞擊障礙物，導(dǎo)致?lián)p壞或損毀。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有的飛行器不能自動(dòng)躲避障礙物的缺陷，提供一種能夠自動(dòng)躲避障礙物的飛行器及其避障系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的:
[0008]本實(shí)用新型提供一種飛行器的避障系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，一攝像裝置、一云臺(tái)增穩(wěn)系統(tǒng)和一第二控制器；所述云臺(tái)增穩(wěn)系統(tǒng)包括一云臺(tái)主體和一云臺(tái)控制系統(tǒng)，所述云臺(tái)主體設(shè)置有所述攝像裝置，所述攝像裝置用于在所述飛行器飛行時(shí)捕獲飛行方向上的圖像，所述云臺(tái)控制系統(tǒng)與所述云臺(tái)主體連接，所述第二控制器分別與所述攝像裝置和所述云臺(tái)控制系統(tǒng)電連接。
[0009]所述攝像裝置捕獲的圖像即為所述飛行器前方的圖像，如飛行器向東飛行，那么攝像裝置捕獲的就是東面的圖像，向西飛行則捕獲的就是西面的圖像。所述云臺(tái)增穩(wěn)系統(tǒng)用于增加所述云臺(tái)主體的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證所述攝像裝置的攝像方向向前。
[0010]所述避障系統(tǒng)的第二控制器通過接收所述攝像裝置傳送的圖像向所述第一控制器發(fā)送控制信號(hào)，以改變所述飛行器的飛行方向，使得所述飛行器脫離操控者的控制，自動(dòng)避開前方的障礙物，防止發(fā)生撞擊，避免飛行器損壞。
[0011 ] 較佳地，所述云臺(tái)控制系統(tǒng)包括一第一控制器、一第一電機(jī)和一第二電機(jī)，所述第一控制器分別與所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)電連接，所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)還分別與所述云臺(tái)主體連接。
[0012]其中，所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)分別用于利用現(xiàn)有技術(shù)控制所述云臺(tái)主體在三維坐標(biāo)系的Pitch軸和Roll軸的軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng)。所述云臺(tái)控制系統(tǒng)可以僅設(shè)有Pitch軸和Roll軸的兩軸電機(jī)，在第三軸Yaw軸的軸向則是固定的，無需設(shè)置對應(yīng)的電機(jī)。所述第一控制器僅用于向兩軸電機(jī)發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)以使得所述攝像裝置的攝像方向向前，保證攝像裝置的穩(wěn)定性和平衡性。
[0013]較佳地，所述云臺(tái)控制系統(tǒng)還包括一第三電機(jī)，所述第三電機(jī)與所述云臺(tái)主體連接，還與所述第一控制器電連接。
[0014]這種情況下，通過三軸電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)保證所述攝像裝置的方向更平穩(wěn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，Yaw軸為航向軸、Pi tch軸為俯仰軸、Ro 11軸為橫滾軸，繞航向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)為相對于飛機(jī)前進(jìn)方向的左右轉(zhuǎn)動(dòng)，繞俯仰軸的轉(zhuǎn)動(dòng)為相對于飛機(jī)前進(jìn)方向的上下轉(zhuǎn)動(dòng)，繞橫滾軸的轉(zhuǎn)動(dòng)為以機(jī)身長度方向?yàn)檩S的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]較佳地，還包括一測距模組，所述測距模組用于檢測所述飛行器與捕獲的圖像中的障礙物之間的距離，所述測距模組還與所述第二控制器電連接。
[0016]由于所述攝像裝置捕獲的圖像往往都是二維平面的，所以增設(shè)測距模組可以輔助測量障礙物的位置，防止飛行器過早地改變飛行方向。
[0017]較佳地，所述避障系統(tǒng)包括多個(gè)攝像裝置，該些攝像裝置分別設(shè)于所述云臺(tái)主體的不同方向上。
[0018]多個(gè)攝像裝置可以捕獲多個(gè)方向上的圖像，進(jìn)而可以多方位的避障。如在所述云臺(tái)主體的前后左右分別設(shè)置攝像裝置，可以使飛行器無論向哪個(gè)方向飛行都能避障。
[0019]較佳地，所述測距模組為一激光測距模組。所述激光測距模組采用現(xiàn)有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)，故在此不再贅述。
[0020]較佳地，所述避障系統(tǒng)還包括一無線發(fā)送模塊，所述無線發(fā)送模塊用于將所述攝像裝置捕獲的圖像發(fā)送至一用于控制所述飛行器的遙控器。
[0021]其中，所述遙控器可以顯示接收到的圖像，以便于操控者查看飛行器前方是否有障礙物。
[0022]較佳地，所述第二控制器還用于接收所述遙控器發(fā)出的控制信號(hào)。
[0023]其中，所述避障系統(tǒng)不僅能夠自動(dòng)避開障礙物，還能通過執(zhí)行遙控器發(fā)出的控制信號(hào)避開障礙物，實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)自動(dòng)一體化。
[0024]本實(shí)用新型還提供一種飛行器，其特點(diǎn)是，包括上述各優(yōu)選條件任意組合的一種避障系統(tǒng)。
[0025]在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)例。
[0026]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:本實(shí)用新型的飛行器及其避障系統(tǒng)能夠使得所述飛行器脫離操控者的控制，減少操控者的控制壓力，自動(dòng)避開前方的障礙物，防止飛行器因發(fā)生撞擊而造成損壞或損毀。并且，攝像裝置的穩(wěn)定性得到了很好的保證，為準(zhǔn)確地避障提供了可靠的保障。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例的飛行器的避障系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，但并不因此將本實(shí)用新型限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0029]實(shí)施例
[0030]如圖1所示，本實(shí)施例的避障系統(tǒng)包括一云臺(tái)增穩(wěn)系統(tǒng)、一第二控制器12和一攝像裝置13。
[0031]所述云臺(tái)增穩(wěn)系統(tǒng)包括一云臺(tái)主體和一云臺(tái)控制系統(tǒng)11，所述云臺(tái)主體設(shè)置有所述攝像裝置13，所述攝像裝置13用于在所述飛行器飛行時(shí)捕獲飛行方向上的圖像，所述云臺(tái)控制系統(tǒng)11與所述云臺(tái)主體連接。
[0032]所述云臺(tái)控制系統(tǒng)11包括一第一控制器114、一第一電機(jī)111、一第二電機(jī)112及一第三電機(jī)113。
[0033]所述第一電機(jī)111、所述第二電機(jī)112及所述第三電機(jī)113分別與所述云臺(tái)主體連接，用于分別控制所述云臺(tái)主體在三維坐標(biāo)系的三個(gè)軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，如所述第一電機(jī)111、所述第二電機(jī)112及所述第三電機(jī)113用于分別控制所述云臺(tái)主體在Yaw軸、Pitch軸和Roll軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0034]所述第一控制器114分別與所述第一電機(jī)111、所述第二電機(jī)112和所述第三電機(jī)113電連接，用于向所述第一電機(jī)111、所述第二電機(jī)112及所述第三電機(jī)113發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)以保證所述攝像裝置13的攝像方向向前。
[0035]所述第二控制器12分別與所述攝像裝置13和所述第一控制器114電連接。所述第二控制器12通過接收所述攝像裝置13傳送的圖像向所述第一控制器114發(fā)送控制信號(hào)，以改變所述飛行器的飛行方向，使得所述飛行器脫離操控者的控制，自動(dòng)避開前方的障礙物，防止發(fā)生撞擊，避免飛行器損壞。
[0036]為了使所述避障系統(tǒng)更準(zhǔn)確地判斷出障礙物的位置，所述避障系統(tǒng)還進(jìn)一步地包括一測距模組14，所述測距模組14用于檢測所述飛行器與捕獲的圖像中的障礙物之間的距離，所述測距模組14還與所述第二控制器12電連接。本實(shí)施例中所述測距模組14為一激光測距模組。
[0037]為了進(jìn)行多方位的避障，所述避障系統(tǒng)還包括多個(gè)攝像裝置，該些攝像裝置分別設(shè)于所述云臺(tái)主體的不同方向上，用于捕獲不同方向的圖像。此時(shí)，所述避障系統(tǒng)可以為每一攝像裝置分別配置一個(gè)測距模組配合使用，也可以所有攝像裝置共用一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的、能夠測量多個(gè)方向的距離的測距模組。
[0038]所述避障系統(tǒng)還包括一無線發(fā)送模塊15。所述無線發(fā)送模塊15用于將所述攝像裝置13捕獲的圖像發(fā)送至一與所述飛行器相匹配的遙控器。所述遙控器可以顯示接收到的圖像，以便于操控者查看飛行器前方是否有障礙物。
[0039]所述第二控制器12還用于接收所述遙控器發(fā)出的控制信號(hào)。
[0040]本實(shí)施例的飛行器包括所述避障系統(tǒng)和現(xiàn)有飛行器的其它部件。
[0041]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種飛行器的避障系統(tǒng)，其特征在于，包括一攝像裝置、一云臺(tái)增穩(wěn)系統(tǒng)和一第二控制器；所述云臺(tái)增穩(wěn)系統(tǒng)包括一云臺(tái)主體和一云臺(tái)控制系統(tǒng)，所述云臺(tái)主體設(shè)置有所述攝像裝置，所述攝像裝置用于在所述飛行器飛行時(shí)捕獲飛行方向上的圖像，所述云臺(tái)控制系統(tǒng)與所述云臺(tái)主體連接，所述第二控制器分別與所述攝像裝置和所述云臺(tái)控制系統(tǒng)電連接。2.如權(quán)利要求1所述的避障系統(tǒng)，其特征在于，所述云臺(tái)控制系統(tǒng)包括一第一控制器、一第一電機(jī)和一第二電機(jī)，所述第一控制器分別與所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)電連接，所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)還分別與所述云臺(tái)主體連接。3.如權(quán)利要求2所述的避障系統(tǒng)，其特征在于，所述云臺(tái)控制系統(tǒng)還包括一第三電機(jī)，所述第三電機(jī)與所述云臺(tái)主體連接，還與所述第一控制器電連接。4.如權(quán)利要求1所述的避障系統(tǒng)，其特征在于，還包括一測距模組，所述測距模組用于檢測所述飛行器與捕獲的圖像中的障礙物之間的距離，所述測距模組還與所述第二控制器電連接。5.如權(quán)利要求4所述的避障系統(tǒng)，其特征在于，所述測距模組為一激光測距模組。6.如權(quán)利要求1所述的避障系統(tǒng)，其特征在于，所述避障系統(tǒng)包括多個(gè)攝像裝置，該些攝像裝置分別設(shè)于所述云臺(tái)主體的不同方向上。7.如權(quán)利要求1所述的避障系統(tǒng)，其特征在于，所述避障系統(tǒng)還包括一無線發(fā)送模塊，所述無線發(fā)送模塊用于將所述攝像裝置捕獲的圖像發(fā)送至一與所述飛行器相匹配的遙控器。8.如權(quán)利要求7所述的避障系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制器還用于接收所述遙控器發(fā)出的控制信號(hào)。9.一種飛行器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的避障系統(tǒng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種飛行器及其避障系統(tǒng)，所述避障系統(tǒng)包括一攝像裝置、一云臺(tái)增穩(wěn)系統(tǒng)和一第二控制器；所述云臺(tái)增穩(wěn)系統(tǒng)包括一云臺(tái)主體和一云臺(tái)控制系統(tǒng)，所述云臺(tái)主體設(shè)置有所述攝像裝置，所述攝像裝置用于在所述飛行器飛行時(shí)捕獲飛行方向上的圖像，所述云臺(tái)控制系統(tǒng)與所述云臺(tái)主體連接；所述第二控制器分別與所述攝像裝置和所述云臺(tái)控制系統(tǒng)電連接。本實(shí)用新型彌補(bǔ)了現(xiàn)有的飛行器不能自動(dòng)躲避障礙物的不足，能夠使得所述飛行器脫離操控者的控制，減少操控者的控制壓力，自動(dòng)避開前方的障礙物，防止飛行器因發(fā)生撞擊而造成損壞或損毀。
【IPC分類】B64D47/08
【公開號(hào)】CN204916207
【申請?zhí)枴緾N201520456110
【發(fā)明人】田瑜, 江文彥
【申請人】優(yōu)利科技有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年6月29日