[实用新型]一种基于光流传感器定位导航的多旋翼无人机

说明书

本实用新型具体涉及一种基于光流传感器定位导航的多旋翼无人机，属于无人机控制领域。所述无人机包括：无人机主体、超声波传感器、气压传感器、GPS传感器、IMU传感器和光流传感器。本实用新型通过光流传感器反馈速度信息，且精度较高；主控制器利用USART串口读取光流传感器模块的数据，利用MAVLINK协议解析出速度信息，扩大了其应用范围；通过光流传感器的速度信息引入到悬停控制中，通过悬停控制和姿态控制协调作用，实现了四旋翼的室内悬停保持。

技术领域

本实用新型属于无人机控制领域，具体涉及一种基于光流传感器定位导航的多旋翼无人机。

背景技术

四轴飞行器在室内飞行，由于无法接收到GPS信号，很难做到准确定位。大量飞行的试验也表明，紧紧依靠惯性传感器组成的传感单元设计姿态控制回路，虽然可以实现四旋翼的室内无震荡飞行，但是会存在很严重的漂移现象。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种基于光流传感器定位导航的多旋翼无人机，包括：无人机主体、超声波传感器、气压传感器、GPS传感器、IMU传感器和光流传感器；

所述无人机主体的控制系统包括：主控制器、辅控制器、存储器、数据收发模块、电调电机模块；

所述主控制器分别连接辅控制器和电调电机模块；

所述辅控制器分别连接存储器和数据收发模块；

所述数据收发模块分别与基站和遥控器建立无线连接；

所述超声波传感器、气压传感器、GPS传感器、IMU传感器和光流传感器分别与主控器连接；

所述光流传感器采用PX4FLOW光流传感器。

所述主控制器与辅控制器之间采用PWM信号进行数据传输。

所述无线连接采用蓝牙通讯方式。

所述主控制器和辅控制器均采用STM32F407单片机。

所述主控制器采用USART串口读取光流传感器的监测数据，并采用MAVLINK协议进行数据解析。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出一种基于光流传感器定位导航的多旋翼无人机，通过光流传感器反馈速度信息，且精度较高；主控制器利用USART串口读取光流传感器模块的数据，利用MAVLINK协议解析出速度信息，扩大了其应用范围；通过光流传感器的速度信息引入到悬停控制中，通过悬停控制和姿态控制协调作用，实现了四旋翼的室内悬停保持；

本实用新型将遥控器和基站的PWM信号发射机替换为蓝牙通讯设备，无人机的PWM信号接收机替换为辅控制器，可以预先设定飞行指令，一键开启后，在无人操纵情况下，四旋翼可以按照预定指令自动飞行。

本实用新型设计合理，易于实现，具有很好的实用价值。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中所述基于光流传感器定位导航的多旋翼无人机的结构示意图；

图2(a)为本实用新型具体实施方式中所述光流传感器的上一帧图像的特征点示意图；

图2(b)为本实用新型具体实施方式中所述光流传感器的下一帧图像的特征点示意图；

图2(c)为图2(a)和图2(b)中所述特征点的对比示意图。

图中：1、超声波传感器；2、气压传感器；3、GPS传感器；4、IMU传感器；5、光流传感器；6、主控制器；7、辅控制器；8、存储器；9、数据收发模块；10、电调电机模块。

具体实施方式