[发明专利]一种无人机避障装置及无人机

权利要求书

1.一种无人机的避障装置，其特征在于，包括：

环境感知单元，安装在一无人机机体上，用于获取所述无人机机体周围环境的点云数据，包括，

第一激光雷达，所述第一激光雷达具有相对其自身周向360度的线性扫描范围，并形成所述第一激光雷达的扫描平面，

二轴单元，用于改变所述第一激光雷达的扫描平面在三维空间内的空间旋转角度，使所述第一激光雷达获得三维空间内的扫描数据，所述二轴单元包括，

第一摆动机构，所述第一摆动机构与所述第一激光雷达相连接，所述摆动机构具有第一旋转轴线，所述第一摆动机构带动所述第一激光雷达绕所述第一旋转轴在第一平面内旋转，使所述第一激光雷达旋转至第一空间角度，

第二摆动机构，所述第二摆动机构与所述第一摆动机构连接，所述第二摆动机构具有第二旋转轴线，所述第二摆动机构带动所述第一摆动机构绕所述第二旋转轴线在第二平面内旋转，所述第一平面与所述第二平面垂直相交，所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线垂直，使所述第一激光雷达旋转至第二空间角度，

姿态采集单元，用于采集所述无人机机体的飞行姿态数据；

数据处理单元，用于接收所述无人机机体周围环境的点云数据和所述无人机机体的飞行姿态数据，并对所述无人机机体周围环境的点云数据和所述无人机机体的飞行姿态数据进行处理；

所述控制单元，控制所述无人机机体飞行姿态，控制所述二轴单元的运动，发送控制避障指令给避障单元；

避障单元，根据所述控制单元的避障指令，对所述无人机机体的飞行路径进行规划，进行避障。

2.根据权利要求1所述的一种无人机的避障装置，其特征在于:所述第一摆动机构包括第一电机和第一舵机，第二摆动机构包括第二电机和第二舵机，所述第一旋转轴线为第一舵机旋转轴线，所述第二旋转轴线为第二舵机旋转轴线，所述第一舵机与所述第一激光雷达相连接且所述第一激光雷达的扫描平面的法线与所述第一舵机的旋转轴线垂直，所述第二舵机与所述第一舵机连接且所述第二舵机的旋转轴线与所述第一舵机的旋转轴线垂直，在第一电机的驱动下，所述第一舵机带动所述第一激光雷达绕所述第一舵机旋转轴线旋转至第一空间角度，在第二电机的驱动下，所述第二舵机带动所述第一舵机绕所述第二舵机旋转轴旋转至第二空间角度，使所述第一激光雷达获得三维空间内的点云数据。

3.根据权利要求2所述的一种无人机的避障装置，其特征在于:所述第一舵机的旋转角度范围为0～180°，所述第二舵机的旋转角度范围为0-180°。

4.根据权利要求3所述的一种无人机的避障装置，其特征在于:在所述无人机飞行时，通过控制所述二轴单元的运动，使所述第一激光雷达的扫描平面始终和所述无人机飞行方向平行。

5.根据权利要求4所述的一种无人机的避障装置，其特征在于:在所述无人机悬停时，通过控制所述二轴的运动，使所述第一激光雷达的扫描平面在三维空间内旋转，获得所述无人机机体周围环境的点云数据。

6.根据权利要求1所述的一种无人机的避障装置，其特征在于:姿态采集单元包括IMU惯性里程计、陀螺仪和加速度传感器。

7.根据权利要求1所述的一种无人机的避障装置，其特征在于:所述环境感单元安装在所述无人机机体机头上方。

8.根据权利要求7所述的一种无人机的避障装置，其特征在于:所述环境感知单元还包括第二激光雷达，所述第二激光雷达安装在所述无人机机体的下方。

9.根据权利要求1所述的一种无人机的避障装置，其特征在于:所述数据处理单元使用累叠算法实现排除所述无人机机体自身干扰云数据。

10.一种无人机，其特征在于:包括权利要求1-9任意一项权利要求的一种无人机的避障装置。