四旋翼無人機(jī)自主避障系統(tǒng)研究.pdf

1、四旋翼無人機(jī)已經(jīng)因其簡單的結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的機(jī)動能力成為國內(nèi)外無人機(jī)研究的熱點，在科研機(jī)構(gòu)等各個領(lǐng)域方面得到了廣泛的應(yīng)用與關(guān)注。電力部門無人機(jī)巡線發(fā)展前景也比較大，一方面是由于無人機(jī)電力巡線成本低，另一方面無人機(jī)電力巡線效率非常高，無人機(jī)電力巡線面臨一個關(guān)鍵問題就是自主避障。本論文通過研究前人避障方案，綜合以往研究的優(yōu)缺點設(shè)計一套無人機(jī)自主避障系統(tǒng)。
　　首先通過四旋翼避障設(shè)計模塊分別介紹了四旋翼無人機(jī)飛行以及控制原理，分析了目前市面上

2、幾款主流開源飛控，并介紹了本課題選用的四旋翼無人開源APM飛控以及地面站（Mission-Planner）。然后對避障系統(tǒng)硬件進(jìn)行了設(shè)計與選型，飛控制系統(tǒng)硬件采用Pixhawk飛控板，機(jī)載數(shù)據(jù)處理器采用單板機(jī)Odroid-Xu4，避障系統(tǒng)傳感器硬件是KS103超聲波傳感器及英特爾Real Sense視覺實感攝像頭，在完成整個硬件設(shè)計選型后對避障系統(tǒng)進(jìn)行全部集成。
　　其次介紹四旋翼無人機(jī)傳感數(shù)據(jù)處理，對RealSense上的RGB

3、相機(jī)和紅外相機(jī)標(biāo)定以及KS103超聲波傳感器數(shù)據(jù)獲取進(jìn)行介紹，又進(jìn)一步討論傳感器、飛控，地面站硬件間通信并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試，闡述了障礙檢測過程以及檢測的調(diào)試與實驗。
　　再之，根據(jù)上面內(nèi)容敘述提出了避障系統(tǒng)控制策略生成，實現(xiàn)避障。在整個軟件設(shè)計方面，結(jié)合開源APM飛控編寫了避障程序，基于Ubuntu16.04平臺結(jié)合計算機(jī)C語言編寫傳感器與單板機(jī)、飛控三者之間的數(shù)據(jù)通信程序。通過SITL仿真模擬實驗以及實際飛行實驗，驗證整個避障系統(tǒng)