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相似文献
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1.
四旋翼无人机也称四轴飞行器、四旋翼无人飞行器,是一种能垂直起降的无人飞机。它有四个螺旋桨,通过改变自身螺旋桨转速实现各种飞行动作。和固定翼无人机相比,四旋翼无人机有着很好的运动特性,可以在狭小区域垂直起降,可以在固定目标上悬停监视,同时还可以贴地飞行从而有效的躲避雷达探测。同无人直升机相比,四旋翼无人机的机械结构比较简单,由于通过平衡四个螺旋桨产生的升力来实现稳定的盘旋和精确飞行,比较容易控制。四旋翼无人机的上述特点,使得其非常适合做为在复杂的城市环境或山区下,用于对目标侦测和跟踪设备的机载平台。在这种环境下,小型四旋翼无人飞机能够垂直起降,具有"悬停和凝视"目标能力,而且还可以抵近建筑物飞行,对目标物提供精确定位,而且能依靠四个螺旋桨产生的升力进行姿态与位置控制。本文提出一种基于APM的四旋翼无人机搭载无线摄像头的目标跟踪系统。  相似文献   

2.
四旋翼无人系统救援属于智能体自主与鲁棒控制难题,解决四旋翼救援过程中的飞行控制问题,将是无人机技术在智能体自主控制领域的一个重要突破,不仅对于提高无人机的自主能力具有重要科学意义,而且对无人系统在灾害救援方面的应用具有较高的理论和实际指导意义。本文在介绍四旋翼无人机救援任务的特点和国内外研究现状后,重点阐述了灾害救援中四旋翼飞行控制的关键技术,并对其中存在的问题进行了总结与分析。  相似文献   

3.
四旋翼飞行器是一种具有四个对称旋翼的微型无人飞行器,利用空气动力来实现飞行。本系统硬件以32位单片机STM32F103为控制核心的飞控系统。软件采用基于速度和姿态的串级PID控制。最后进行了硬件和软件的联合调试,实现了飞行器的稳定姿态控制,并在飞行器单位自主循迹方面得到了较为理想的效果。  相似文献   

4.
无人机自主控制技术可以用于航空探测、农药喷洒、地面拍摄等多个领域。但是由于无人机自主控制过程中受环境因素和自身重量因素的影响在低空低速飞行中容易出现抖动问题,这严重影响了测量或者拍摄的准确性,为此以解决这一问题为目的,对无人机自主控制技术进行研究,通过对无人机设备硬件、传感器、通信串口、电机驱动等进软件设计,实现无人机低空低速稳定自主飞行,并能够与地面通信站之间进行有效的信息通信。在使用Mission Planner为地面站进行试验飞行时,其接收到的关于无人机滚转角、俯仰角、偏航角的角度变化范围都控制在1°之间,上下抖动范围不超过0.2m,飞行曲线结果证明了软件设计的可行性和自主控制的优越性。  相似文献   

5.
近些年无人机技术得到广泛的应用,但在室内卫星定位信号差,无人机的室内定位精度不佳,本文针对这一问题,提出了基于超宽带无线技术(UWB)的无人机室内定位系统设计,在室内安装4个UWB模块作为信号的发射基站,四旋翼携带1个UWB标签模块负责接收信号,结合TOA算法实现无人机室内的精确定位,通过与IMU的数据融合调整飞机的飞行姿态,实现室内的高精度定点悬停与定位飞行。  相似文献   

6.
《科技风》2016,(11)
为实现四旋翼自主飞行并最终定点悬停,设计一种基于计算机视觉的自主飞行控制方法,充分考虑了视觉系统的特点,选用小巧,便携,合理的实验硬件,应用摄像头采集地面信息,并初步处理,通过图像检测算法和飞行控制算法结合,识别地面明显的黑线循迹标志,使四旋翼不断循着标志物来找到悬停点,并实现定点悬停[1]。考虑到飞行高度的控制,实验中还加入了超声波定高模块。实验结果表明,系统较为可靠,在室内环境下,实现了四旋翼自主悬停。  相似文献   

7.
自动巡航以及避障一直是多旋翼无人机的技术瓶颈,同时也是让一架无人机实现安全化、智能化的核心。本文以F550型六旋翼飞机作为研究对象,主要研究了以apm开源飞控为控制平台的基于HC-sr04超声波传感器、光流型传感器和M8n型GPS模块提供位置高度数据帮助飞机进行避障以及自动巡航。也对整架飞机算法结构进行了优化,提高运算速度,简单修改了飞机软硬件的连接装配。在进行初步调参后使得飞机具有能够手动控制飞行以及导航自动巡航的能力。再加装超声波测距模块以及光流传感器模块后使飞机具有定高能力以及预判障碍物的能力。综合以后使其能适应较为复杂的环境。让飞机飞行智能化;让自动飞行安全化。  相似文献   

8.
多旋翼无人机是一种运用广泛,操作灵活,可垂直升降的空中机器人。为了实现室内定位与物体自主识别跟踪功能,本文设计了一种基于视觉的多旋翼无人机。该种空中机器人通过OpenMV获取视觉信息,并使用超声波传感器进一步获取实时的数据信息,从而准确定位空间位置并明确循迹任务。通过对系统硬件和软件的优化设计,对实时位置数据、姿态数据等相关数据进行分析和处理,实现多旋翼无人机室内视觉循迹的目的。本文分别对其系统硬件,系统软件和循迹导航系统等进行了具体介绍,实验表明该种无人机能更好的完成室内循迹任务。  相似文献   

9.
本文以ROS为开发环境,以Pixhawk和OdroidXU4构成的飞行电脑为硬件平台,设计并开发了一款四旋翼无人直升机。该无人机通过MAVLink和MAVROS实现无人机控制电脑和ROS之间的连接和通信。配置GPS和3D传感器后,该无人机可进行户外自主导航和3D空间避障。测试结果表明,该无人机完全支持MAVLink和MAVROS,能够通过ROS实现预期的自主导航功能。  相似文献   

10.
《科技风》2017,(3)
在原有四旋翼飞行器结构上添加外环控制系统。该系统具有自主飞行控制功能以及煤矿环境勘测功能,以实现对煤矿环境进行勘测。控制中心通过传感器MPU9250获取自身飞行姿态值,6组超声波传感器获取煤矿空间障碍物距离以及CH_4,CO传感器勘察煤矿空气情况。飞行器数据通过Wi Fi模块无线传送至上位机。由于传感器模块较多,为了提高整个系统的工作效率以及减少超声波模块之间的干扰,需要对传感器采集进行特殊设计。  相似文献   

11.
杨举  郑建立 《科技风》2023,(11):4-6+30
针对欠驱动非线性的四旋翼无人机轨迹跟踪问题,本文提出使用模型预测控制方法来解决小型四旋翼无人机的位置航向控制问题。在建立无人机动力学模型的基础上,采用双闭环路控制结构,对外环(位置控制环),MPC控制器旨在跟踪输入的参考轨迹;对内环(姿态控制环),为了实现对姿态的快速响应,将姿态子系统化为LPV表示,提出LPV-MPC控制器使用二次规划求解。通过仿真验证了所提出的控制方法的有效性。  相似文献   

12.
本系统采用STM32F427VIT6作为主飞行控制芯片,外部器件包括:陀螺仪,加速度计作为飞行姿态测量传感器。利用超声波跟气压计获取高度信息。使用高精度扫描激光雷达进行定位,并实现智能避障功能,采用Wi Fi芯片ESP8285实现无人机与遥控器之间的数据交换。该方案飞行的控制更加稳定,提高了操作的容错率。  相似文献   

13.
本文着重就四旋翼飞行器控制系统的系统组成、结构和软件算法进行研究与探索。四旋翼飞行器由控制核心处理器、加速度计、陀螺仪、磁场计和GPS模块等组成,控制核心处理器负责接收飞行器姿态数据和控制飞行姿态;用PID控制算法对数据进行处理,同时,计算出飞行器相应电机需要的PWM增减量,及时调整电机转速,调整飞行姿态,使飞行器的飞行的更加稳定。本系统选用的ST公司的STM32F407作为四旋翼飞行器的控制核心芯片,该芯片是ARM公司的最新内核Cortex M4F,通过其强大的控制和运算能力为本系统的研究奠定了很好的基础。  相似文献   

14.
本文针对四旋翼飞控程序的制作进行一定研究。通过STM32芯片以及MPU6050等器件搭建一个简易的四旋翼模型。通过四元数算法得到姿态。再通过串级PID来控制飞机。同时通过超声波与加速度计数据融合后实现定高。设计完成的四旋翼能够进行比较好的姿态自稳,以及定高。为下一步定点循迹打下基础。  相似文献   

15.
随着无人机应用领域的不断拓展,对无人机的需求逐渐增加。而其中应用较为广泛的旋翼无人机渐渐难以满足越来越多的飞行需要。为应对多样化的飞行需求,本文给出了一种可行的设计方案,并对组合式旋翼无人机的飞行姿态的控制原理和相关控制方式做简要的介绍。  相似文献   

16.
针对当前植保四旋翼飞行器在作业过程中载机负荷变化对飞行控制性能的干扰问题,在古典PID控制算法理论的基础上,通过对姿态解算和飞行原理的研究,融合点下主流的模糊控制算法,更加稳定地控制动力的输出量来保持系统稳态性能。通过仿真测试证明:模糊融合控制的PID控制算法拥有更加强大的适应能力,系统的稳定性在动态响应与稳态响应方面表现优异。  相似文献   

17.
本文着重就四旋翼飞行器控制系统的硬件组成、结构和软件算法进行研究。介绍了四旋翼飞行器的组成结构和飞行原理,包括四旋翼飞行器的优势和特点以及今后的应用领域;讨论了控制系统的硬件组成结构及其特点,如主控制器MCU芯片的选择、所需传感器种类的确定、数据传输模块的设计和硬件通信协议的分析;研究了姿态解算的方法,包括捷联惯导系统、姿态解算的四元数方法、互补滤波;研究了四旋翼飞行器的控制方法,采用了经典的PID控制方法,设计偏航、俯仰、滚转的三路并行PID控制器。  相似文献   

18.
四旋翼飞行器飞行效果的优劣取决于控制系统的性能和算法。本文设计的四旋翼飞行器的微处理器是STM32,利用MPU6050采集飞行器的姿态信息,借助PID算法调整系统PWM输出占空比,从而调整飞行器的运动。反复的试验表明,本设计能够实现四旋翼飞行器的基本飞行动作。  相似文献   

19.
为了研究四旋翼飞行器的基本工作原理,文章设计了一个基于PID控制算法的四旋翼飞行控制器。飞行器以STM32F103RCT6的最小系统作为主控单元,实时姿态采用惯性单元MPU6050进行检测,使用互补滤波融合算法进行姿态修正计算,为了方便调试而设计了一个专用的遥控器,无线通信采用加AP的2.4G无线模块,专用遥控器和飞控通信时采用分时复用的办法实现数据回传功能。软硬件调试完毕并且整定好PID参数之后测试成功,飞行器实现了垂直升降、小角度控制下的前、后、左、右的遥控飞行。  相似文献   

20.
谢晖  饶超影 《科技广场》2013,(1):100-102
本文根据四旋翼飞行器的飞行原理和飞行姿态模型,提出一种四旋翼飞行器混合驱动的方案.该方案利用了多自由度机构特点,采用混合驱动的方式,推导飞行器的飞行姿态转矩调节的算法,为飞行器的控制提供理论支持.这种方案不仅减小了飞行器失衡概率,也为多旋翼飞行器的调整提供了一种新思路.  相似文献   

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