[实用新型]飞行机器人避障装置

说明书

本实用新型公开了一种飞行机器人避障装置。根据本实用新型的飞行机器人避障装置包括：安装于飞行机器人外表面的多个探测器；而且其中所述多个探测器中任意两个相邻的探测器的探测区域重叠，从而使飞行机器人避障装置能够探测飞行机器人周围预定距离范围内任意方向朝向飞行机器人靠近的物体。

技术领域

本实用新型涉及飞行机器人设计领域，具体涉及一种飞行机器人避障装置。

背景技术

飞行机器人的种类繁多，常见的小型飞行机器人具有机动性好、起飞着陆场地小的优点，可在空中有限的(视距)范围内作飞行，因此具有相当广泛的用途。

在一些使用场合，飞行机器人可以实现低空实时监视，获得的分辨率高、清晰的图像。一般，飞行机器人可以用于森林田野及城市的防火巡视、空中摄像等工作。随着飞行机器人系统的应用深入，需要在室内或复杂环境下飞行，因此，需要飞行机器人具有避障的功能。

目前，具有避障的功能的飞行机器人携带的避障传感器均安装在飞行机器人前部。从而，由于传感器存在探测盲区，往往无法实现对周围环境任意平面360度范围的感知。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种能够实现对周围环境任意平面360度范围的感知的飞行机器人避障装置以及飞行机器人避障方法。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实现对周围环境任意平面360度范围的感知的飞行机器人避障装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种飞行机器人避障装置，包括：安装于飞行机器人外表面的多个探测器；而且其中所述多个探测器中任意两个相邻的探测器的探测区域重叠，从而使飞行机器人避障装置能够探测飞行机器人周围预定距离范围内任意方向朝向飞行机器人靠近的物体。

优选地，所述多个探测器安装在同一安装平面上，并且在安装平面上每隔一定夹角均布安装。

优选地，所述多个探测器等间距布置。

优选地，探测器是基于飞行时间原理的激光测距传感器测距模块、RGB-D摄像机、红外测距模块或超声测距传感器。

根据本实用新型，还提供了一种飞行机器人避障方法，包括：

第一步骤：利用探测器实时探测并判断飞行机器人周围方向上是否存在障碍物或威胁；如果存在障碍物和/或威胁，转向第二步骤；

第二步骤：建立所述障碍物或威胁对应的飞行禁飞区，并计算飞行机器人到所述禁飞区的距离；

第三步骤：判断飞行机器人到所述禁飞区的距离是否小于预定的安全距离；

第四步骤：如果飞行机器人到禁飞区的距离小于安全距离，则根据禁飞区位置计算避障速度矢量；

第五步骤：根据所计算得到的避障速度矢量，计算飞行机器人的姿态变化角以使得飞行机器人根据姿态变化角执行姿态变化，随后按照避障速度矢量飞行，使得飞行机器人到禁飞区的距离不小于安全距离。

优选地，所述避障速度矢量包括飞行机器人避障速度以及避障飞行航向，其中飞行机器人避障飞行航向与飞行机器人相对于禁飞区的方向相反。

优选地，所述飞行机器人避障方法还包括第六步骤：如果第一步骤没有探测到任何的障碍物或者威胁，则保持飞行机器人的原有飞行状态

优选地，所述飞行机器人避障方法还包括：判断飞行机器人是否完成飞行任务，如果没有完成飞行任务，则转第一步骤。

优选地，在当飞行机器人设置有飞行目标点的情况下，则在第五步骤进一步根据所计算得到的避障速度矢量，计算飞行机器人前进的步长；而且在第六步骤进一步根据目标位置计算目标引导速度矢量，并根据该目标引导速度矢量计算前进的步长。