光電識別目標運輸飛行器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了光電識別目標運輸飛行器，本實用新型包括控制系統(tǒng)、電源模塊，所述控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有型號為STM32的單片機，所述控制系統(tǒng)一方面分別與通訊模塊、存儲模塊、傳感器模塊、無線遙控模塊線路連接，所述控制系統(tǒng)另一方面又與電機調(diào)速模塊線路連接并傳遞驅(qū)動信號，所述電源模塊與控制系統(tǒng)、通訊模塊、存儲模塊、傳感器模塊、無線遙控模塊、電機調(diào)速模塊電路連接并提供電力支持；本實用新型采用光電識別定位技術(shù)，光電識別作為光學與電子學相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術(shù)，是當前最主要和最具有潛力的光電信息技術(shù)，本飛行器采取自動航行為主，遙控航行為輔，兩種模式自由切換，能完成各種復雜的動作航行。
【專利說明】
光電識別目標運輸飛行器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體為光電識別目標運輸飛行器。【背景技術(shù)】
[0002]中國民用無人機自2008年汶川地震之后開始在國內(nèi)興起，經(jīng)過幾年的發(fā)展，當前無人機的應(yīng)用范圍已涉及國土資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、水情監(jiān)測、救災等多個領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)無人機僅民用市場大概有幾億元的量級，盡管我國無人機產(chǎn)業(yè)近年來得到了長足的發(fā)展，但從總體上說，我國無人飛行器同發(fā)達國家相比仍有一定差距，還不能完全適應(yīng)高技術(shù)的要求。未來我國至少要有巨大的無人飛行器市場需求，無人機應(yīng)用遠景較好， 但在現(xiàn)階段相關(guān)應(yīng)用還處于尚未形成規(guī)模的初級階段。
[0003]針對以上可知飛行器雖然早有研究，遙控救援飛行器也時有出現(xiàn)，但是光電智能識別，自動尋找目標的飛行器卻少有見聞，甚至是空缺狀態(tài)。在災難面前我們束手無措，洪水、颶風、地震等災難過后，橋梁斷裂，路面塌方時有發(fā)生，在這時，運輸物資就會顯得尤為重要。一般空曠的地方可以用直升飛機進行物資運輸，但是對于空間狹窄，救援人員無法一時實施救援時，無人飛機在運輸物資方面顯得尤為重要，在當今科技，救援人員雖然可以用遙控來控制無人機，但是面對復雜的環(huán)境，遙控飛行器無法實現(xiàn)精準的搜救任務(wù)，救援就變得亟不可待。所以本
【申請人】想著制作一個光電自動識別目標物資運輸飛行器，自動巡航，對目標進行識別，在災害現(xiàn)場對人員進行光電識別定位，達到精準運送救援物資的功能，給救援帶來極大的方便。【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供光電識別目標運輸飛行器，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:光電識別目標運輸飛行器，包括控制系統(tǒng)、電源模塊，所述控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有型號為STM32的單片機，所述控制系統(tǒng)一方面分別與通訊模塊、存儲模塊、傳感器模塊、無線遙控模塊線路連接，所述控制系統(tǒng)另一方面又與電機調(diào)速模塊線路連接并傳遞驅(qū)動信號，所述電源模塊與控制系統(tǒng)、通訊模塊、存儲模塊、傳感器模塊、無線遙控模塊、電機調(diào)速模塊電路連接并提供電力支持。
[0006]優(yōu)選的，所述通訊模塊由飛行器上的攝像模塊以及GPS模塊組成。
[0007]優(yōu)選的，所述存儲模塊采用鑲?cè)胧酱鎯ζ鳌?br>[0008]優(yōu)選的，所述傳感器模塊內(nèi)設(shè)有光電傳感器、超聲波測距模塊，所述光電傳感器與單片機連接并傳遞光電信號，所述超聲波測距模塊與單片機線路連接并傳遞數(shù)字信號。
[0009]優(yōu)選的，所述無線遙控模塊包括紅外傳感器、遙控器，所述遙控器與紅外傳感器無線紅外連接后再與單片機線路連接并傳遞控制信號。
[0010]優(yōu)選的，所述單片機一方面與姿態(tài)檢測模塊線路連接，所述姿態(tài)檢測模塊采用陀螺儀、加速度計以及地磁針組合設(shè)計，所述單片機另一方面通過姿態(tài)控制模塊與電機調(diào)速模塊線路連接，所述電機調(diào)速模塊與電機線路連接，所述電機采用四個具有對稱結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電機。
[0011]優(yōu)選的，所述姿態(tài)檢測模塊以及姿態(tài)控制模塊的核心結(jié)構(gòu)采用型號為STM32F4的姿態(tài)控制板。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0013]1、光電識別定位技術(shù)是本飛行器的一大亮點，光電識別作為光學與電子學相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術(shù)，是當前最主要和最具有潛力的光電信息技術(shù)，將光電識別技術(shù)作為飛行器的外界攝入，是一種前景十分好的技術(shù)；
[0014]2、物體顏色光電識別，即利用透射譜或反射譜中二特殊色光的光電壓比值來確定物體顏色類別通過算法處理，更改飛行器飛行路徑，從而達到無人遙控的智能飛行；
[0015]3、本飛行器采取自動航行為主，遙控航行為輔，兩種模式自由切換，能完成各種復雜的動作航行；
[0016]4、本飛行器具有真正的實際意義，若然能開發(fā)出來，能運用在救援救災方面，對救援救災起到重要作用，一些人不能到達的地方，可通過飛行器運輸必要物資，維持災民的生命，以達到延長救援時間的目的?！靖綀D說明】
[0017]圖1為本實用新型的整體作用流程圖；
[0018]圖2為本實用新型的功能流程原理圖。【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]請參閱圖1-2,本實用新型提供一種技術(shù)方案:光電識別目標運輸飛行器，包括控制系統(tǒng)、電源模塊，所述控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有型號為STM32的單片機，所述控制系統(tǒng)一方面分別與通訊模塊、存儲模塊、傳感器模塊、無線遙控模塊線路連接，所述控制系統(tǒng)另一方面又與電機調(diào)速模塊線路連接并傳遞驅(qū)動信號，所述電源模塊與控制系統(tǒng)、通訊模塊、存儲模塊、傳感器模塊、無線遙控模塊、電機調(diào)速模塊電路連接并提供電力支持;所述通訊模塊由飛行器上的攝像模塊以及GPS模塊組成;所述存儲模塊采用鑲?cè)胧酱鎯ζ?所述傳感器模塊內(nèi)設(shè)有光電傳感器、超聲波測距模塊，所述光電傳感器與單片機連接并傳遞光電信號，所述超聲波測距模塊與單片機線路連接并傳遞數(shù)字信號;所述無線遙控模塊包括紅外傳感器、 遙控器，所述遙控器與紅外傳感器無線紅外連接后再與單片機線路連接并傳遞控制信號； 所述單片機一方面與姿態(tài)檢測模塊線路連接，所述姿態(tài)檢測模塊采用陀螺儀、加速度計以及地磁針組合設(shè)計，所述單片機另一方面通過姿態(tài)控制模塊與電機調(diào)速模塊線路連接，所述電機調(diào)速模塊與電機線路連接，所述電機采用四個具有對稱結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電機;所述姿態(tài)檢測模塊以及姿態(tài)控制模塊的核心結(jié)構(gòu)采用型號為STM32F4的姿態(tài)控制板。
[0021]本實用新型在具體實施時，通過四軸飛行器的飛行原理，建立數(shù)學模型，設(shè)計四軸飛行器的姿態(tài)控制系統(tǒng)。陀螺儀，加速度計，地磁針，光電傳感器分別采集運動軌跡數(shù)據(jù)，姿態(tài)修正，進行航向控制，采用PI算法進行姿態(tài)角的閉環(huán)控制。另外用一塊STM32作為自主飛行控制板，兩塊主控芯片通過無線串口進行數(shù)據(jù)傳輸，當姿態(tài)控制板接收到來自飛行器的控制信號時，姿態(tài)控制板通過數(shù)據(jù)控制四個電機調(diào)速模塊，電機調(diào)速模塊再把控制信號轉(zhuǎn)化為電機轉(zhuǎn)速控制電機運行，達到飛行效果。
[0022]本專利的改進點在于硬件的連接關(guān)系，軟件部分為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知， 亦不是本專利的改進點。盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.光電識別目標運輸飛行器，其特征在于:包括控制系統(tǒng)、電源模塊，所述控制系統(tǒng)內(nèi) 部設(shè)有型號為STM32的單片機，所述控制系統(tǒng)一方面分別與通訊模塊、存儲模塊、傳感器模 塊、無線遙控模塊線路連接，所述控制系統(tǒng)另一方面又與電機調(diào)速模塊線路連接并傳遞驅(qū) 動信號，所述電源模塊與控制系統(tǒng)、通訊模塊、存儲模塊、傳感器模塊、無線遙控模塊、電機 調(diào)速模塊電路連接并提供電力支持。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電識別目標運輸飛行器，其特征在于:所述通訊模塊由飛行 器上的攝像模塊以及GPS模塊組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電識別目標運輸飛行器，其特征在于:所述存儲模塊采用鑲 入式存儲器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電識別目標運輸飛行器，其特征在于:所述傳感器模塊內(nèi)設(shè) 有光電傳感器、超聲波測距模塊，所述光電傳感器與單片機連接并傳遞光電信號，所述超聲 波測距模塊與單片機線路連接并傳遞數(shù)字信號。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電識別目標運輸飛行器，其特征在于:所述無線遙控模塊包 括紅外傳感器、遙控器，所述遙控器與紅外傳感器無線紅外連接后再與單片機線路連接并 傳遞控制信號。6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光電識別目標運輸飛行器，其特征在于:所述單片機一方 面與姿態(tài)檢測模塊線路連接，所述姿態(tài)檢測模塊采用陀螺儀、加速度計以及地磁針組合設(shè) 計，所述單片機另一方面通過姿態(tài)控制模塊與電機調(diào)速模塊線路連接，所述電機調(diào)速模塊 與電機線路連接，所述電機采用四個具有對稱結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電機。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光電識別目標運輸飛行器，其特征在于:所述姿態(tài)檢測模塊以 及姿態(tài)控制模塊的核心結(jié)構(gòu)采用型號為STM32F4的姿態(tài)控制板。
【文檔編號】G05D1/08GK205665590SQ201620535606
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月4日
【發(fā)明人】陳春雷, 蔡偉華, 石友彬, 王慧, 李佳明, 張振宇, 蔡宏英
【申請人】廣東海洋大學