CN107807668A - 一种多旋翼无人机自动控制方法 - Google Patents

Abstract

一种多旋翼无人机自动控制方法，所述无人机包括机头、机身以及多个可折叠的旋翼，所述无人机机身底部设有光流定位装置，所述无人机机头前端设有一个红外传感器，所述机身两侧和底部分别设有一个红外传感器，所述无人机包括手动模式、自动模式和运动模式，所述自动模式分为自动模式的悬停状态、自动模式的飞行状态以及一键返航状态，所述自动控制方法为自动模式下的控制方法，所述自动控制方法包括自动起飞方法、自动降落方法、自动悬停方法以及自动避障方法。本发明的无人机自动控制方法，所述自动起飞、自动降落方法、自动悬停以及自动避障，只需要用户在控制界面启动相关功能，方便快捷，用户容易掌握。

Description

一种多旋翼无人机自动控制方法

技术领域

本发明属于多旋翼无人机自动控制领域，具体涉及一种多旋翼无人机自动控制方法。

背景技术

得益于传感器、执行机构、处理器等技术的进步以及相关成本的减少，结合这部分的优点，使得半自动和全自动的多旋翼飞行器的建造成为可能。无人机控制技术的研究是目前国内外各无人机研发公司以及大学、研究机构的关注热点之一，如口袋无人机、自主避让跳舞无人机等，都使得无人机在小型化、智能化、自动控制精度化上迈向了一个很高的台阶，而且现有无人机也广泛深入到军事、民用等各个领域，例如自拍并同步发送朋友圈、航拍摄影、工厂高处设备运行状况巡查、电力巡检、环境监测、森林防火、灾情巡查、防恐救生、军事侦察、战场评估等领域，随着无人机的逐步深入，大大降低了过去航拍时的成本以及危险环境作业下对操作人员的伤害带来的无法估量的损失，其有效克服了有人驾驶飞机空中作业的不足，降低了购买与维护成本，提高了运载工具的安全性。

随着消费级无人机技术的不断成熟，不断完善的自动避障***可以极大的减少因操作失误而带来的各项损失，目前避障能力正逐渐成为了无人机自动化或智能化的关键点所在。而如何实现无人机自动避障，首先要实现的是如何精确的测量无人机与障碍物之间的距离，只有先测量出危险范围内的距离，才可以有时间在撞向障碍物之前停止无人机的前进动作，进而避免事故的发生。

随着无人机技术的快速发展，无人机能够实现的功能也越来越多，功能增多，不可避免的控制方法会越来越复杂，无人机自身的元器件也会越来越多，增加了无人机重量的同时，也使控制方法变得更加复杂，尤其针对多旋翼无人机，涉及的电机较多，控制程序更加复杂。特别对新手来说，阅读厚厚的一本说明书来弄清楚怎样控制飞行是很难的，而且一旦操作时出现失误，可能导致无人机损坏，造成用户损失。因此在无人机功能复杂多样的前提下，简化用户操作，实现多功能的自动控制方法尤为重要。

发明内容

本发明额目的在于提供一种方便、简单的无人机自动控制方法，该方法步骤少，操作便捷。

为了解决上述问题，本发明提供一种多旋翼无人机自动控制方法，所述无人机包括机头、机身以及多个可折叠的旋翼，所述无人机机身底部设有光流定位装置，所述无人机机头前端设有一个红外传感器，所述机身两侧和底部分别设有一个红外传感器，所述无人机包括手动模式、自动模式和运动模式，所述自动模式分为自动模式的悬停状态、自动模式的飞行状态以及一键返航状态，所述自动控制方法为自动模式下的控制方法，所述自动控制方法包括自动起飞方法、自动降落方法、自动悬停方法以及自动避障方法，所述自动控制方法包括以下步骤：

自动起飞方法：

A1：开启无人机；

A2：选择自动模式或运动模式；

A3：自动起飞；

自动降落方法：

B1：输入自动降落指令；

B2：无人机降落；

自动悬停方法：

C1：开启悬停模式，记录悬停初始图像；

C2：开始采样；

C3：将所述步骤C2中采样的图像与初始图像进行对比，得出二者重叠区域；

C4：根据所述步骤C3中的重叠区域，计算需要偏移的位移；

C5：根据所述步骤C4中计算结果，控制无人机补偿偏移；

自动避障方法：

D1：开启无人机自动模式或一键返航模式；

D2：红外传感器检测无人机与周围障碍物的距离；

D3：无人机自动避障。

本发明针对的是小型多旋翼无人机，其他类型的无人机也可实现。

本发明无人机设置有多种飞行模式，在自动模式或运动模式下才能实现自动起飞，当无人机通电后，首次飞行均默认为自动模式，在自动模式下，有定高、定点、刹车功能，飞行速度较慢，一般≤5m/s。若GPS信号不好或没有信号时，在自动模式下只能定高，而不会定点。当不需要自动模式时，用户可通过遥控器进行选择性切换。用户可通过控制遥控器摇杆解除自动起飞。所述自动降落方法，只需要用户在控制界面启动自动降落即可实现，方便快捷，用户容易掌握。

所述运动模式下，有定高、定点和刹车功能，飞行速度较快，但一般也会≤10m/s。若GPS信号不好或没有信号时，在运动模式下只能定高，而不会定点；当用户想切换到其他模式时，同样可通过遥控器进行选择性切换，在运动模式下也为用户通过遥控器对无人机进行操控，因此无法实现无人机的自动操控。

所述一键返航模式用于无人机在飞行过程中回到初始位置，当无人机进入一键返航时，用户最好不要动其他开关和按键，防止无人机指令交叉，导致失误；本发明中，当无人机丢失遥控器信息后会自动进入失控返航；当无人机电池电压过低且无人机与所需返航位置水平距离大于30m时，无人机会自动返航；若无人机与所需返航位置水平距离小于30m时，飞行器将会从当前位置自动降落。当GPS信号不正常或GPS不工作时，无法实现返航，但会自动降落。如果在返航过程中，用户想取消返航，需要切换飞行模式。

所述光流定位装置包括光流摄像头和光流控制主板，所述光流摄像头和光流控制主板通过与无人机的主控制板连接，从而实现无人机的自动悬停。其中光流摄像头设于无人机底部，用于拍摄采集拍摄图像，所述光流控制主板设于无人机内部，与摄像头电连接。本方法与现有技术相比，仅单独采用光流定位悬停，没有增加辅助的定位装置，且没有采用光流***，降低了无人机整体成本，且使无人机更加轻巧，也更加节能，并能够实现精准定位。

所述光流控制主板预先录入控制程序，当开启自动悬停模式时，所述光流摄像头启动，并将拍摄的图像传送至光流控制主板，其中拍摄的第一张图像为参照图像，再将第二张图片与第一张进行对比，识别二者的重叠的区域，从而计算出第二张图像相对第一张图像的偏移方向和偏移的位移值，所述光流控制主板将计算的结果转换为控制指令，再通过无人机的主控制板控制无人机电机补偿偏移值，实现无人机的悬停。本发明的无人机设有多种飞行模式，如自动模式、手动模式、运动模式等，在使用自动悬停功能时，采用自动模式即可。

所述无人机设有相应程序，能够与移动端通过网络进行连接，所述移动端可夹紧式固定在无人机的遥控器上，方便用户操作。进一步，所述无人机还设有锁定模式和跟拍模式，在光流定位模式下，尽可使用锁定模式，此时无人机位置不变，能够航向锁定跟随目标。该方法操作简单，用户只需要切换到相应模式，即可实现自动悬停的功能。且本发明中，自动悬停所涉及的元件少，主要涉及计算机的编程和计算，相比现有技术中增加其他元器件进行悬停，本发明的方法更加节约成本，且特别适用于小体积的紧凑型无人机，通过将计算机应用程序编辑在芯片上，再将芯片植入无人机内部，即可实现。

所述无人机在悬停过程中，出现位移偏差包括前后左右以及斜角的各个方向，因此需要计算无人机出现偏差的方向和位移，所述方向即包括了无人机悬停位置的任意方向，通过计算偏差位置的坐标，也可以将程序设计为通过比较光流摄像头拍摄的前后两张的照片，计算得出两张照片的重叠区域，再运用光流算法，计算得出位移差，最后通过光流控制主板将计算结果传输给无人机的主控制板，所述主控制板再控制无人机电机的转动控制机身的偏移，使无人机恢复至初始悬停位置。整个计算过程方便快捷，能够实现无人机在悬停过程中快速矫正，回到初始位置，同时，不需要用户的额外操作，使用方便，适于推广。

由于运动模式和手动模式下，无人机的飞行状态都是由用户进行操控的，因此所述无人机自动避障功能只能在自动模式和一键返航模式下进行。

因此，开启自动模式或者一键返航模式即可实现自动避障。当开启无人机自动模式或一键返航模式后，所述红外发射器和红外接收器检测无人机与周围障碍物的距离，由于不同模式下，无人机的飞行速度也有差异，因此针对不同的模式，避障方式也不同。通过将飞行模式分类，使无人机根据不同的模式采用不同的避障方法，简化了避障程序，从而能够实现不同模式下的准确避障。

自动模式下可实现无人机的自动避障功能，无人机根据自身检测结果进行判定，实现避障，不需要其他避障功能元件的配合，从整体上节约了成本，简化了避障方法。

进一步的，所述步骤A3中，所述自动起飞的默认高度为2~4m。

为了保证无人机的安全，在自动起飞时，默认的起飞高度不会太高，便于用户进一步自行操控，优选的设定起飞的默认高度为3m。

进一步的，所述步骤B2中，所述无人机降落还包括手动控制无人机降落位置的步骤。

由于无人机在自动降落过程中不会检测地面情况，因此需要用户根据具体情况调节需要降落的位置，从而避开对无人机不利的危险位置或者不方便降落的位置，实现灵活操控，调节方法简单，易行。

进一步的，所述自动悬停方法还包括提醒步骤，所述提醒步骤包括提醒当前环境下用户适合悬停或不适合悬停。

本发明的自动悬停方法主要针对于光流定位的悬停，由于光流定位悬停有一定的局限性，因此针对于不同的环境，能否进行光流定位需要具体情况具体分析。在实际应用中，也有将多种悬停装置进行结合，实现无人机在各种条件下均能实现悬停。无人机的三维坐标一般会根据不同的装置实现测定，所述高度一般是通过超声波传感器（测量与地面的距离）或者是气压计（高度会影响大气压的变化）来测量的，而水平位置的坐标则由GPS模块来确定。当然，GPS也可以提供高度信息，但对于主流的无人机来说，更倾向于使用气压计，因为低成本的GPS的数据刷新率太低，在高速运动的时候数据滞后会导致无人机高度跌落。除了GPS模式来定位外，无人机还有一种“姿态模式”，依靠的是内部的IMU（惯性测量单元，实际上就是一组陀螺仪+加速度计传感器）来识别自身的飞行状态和相对位移，凭借飞控员的手动操作，让它到达预定位置进行悬停。

而针对光流定位，用户在使用时，选择光流定位自动悬停后，无人机的光流摄像头通过检测当前环境，判断是否符合光流定位悬停的条件，判断完成后，通过主控制板传输信号给用户的使用端，用户可收到当前环境是否适合光流定位悬停的提醒。提醒步骤的设置，能够使通过装置自身进行判断，不会因为用户个人的判断出现判断不准确，从而造成无人机出现悬停故障的情况。

进一步的，所述无人机飞行高度在三米以下和/或无GPS信号，或所述无人机飞行高度在三米以下和/或GPS信号在四颗星以下，和/或无人机在室内飞行时，提醒用户适合悬停。

由于本方法所述的光流定位悬停有相应的适合条件，光流定位需要的是光流摄像头通过对比前后图像差异进行计算，而当无人机飞行距离太高时，可能造成前后拍摄的画面不够清楚，无法进行准确的对比分析，可能出现判断错误，因此选择在三米以下提醒用户适合悬停。

而常用的无人机都会装有GPS定位装置，用于判断距离，理论上来说，以地面点的三维坐标（X，Y，Z）为待定参数，确实只需要测出3颗卫星到地面点的距离就可以确定该点的三维坐标了。但是，卫地距离是通过信号的传播时间差Δt乘以信号的传播速度v而得到的。其中，信号的传播速度v接近于真空中的光速，量值非常大。因此，这就要求对时间差Δt进行非常准确的测定，如果稍有偏差，那么测得的卫地距离就会谬以千里。而时间差Δt是通过将卫星处测得的信号发射时间与接收机处测得的信号达到的时间求差得到的。其中，卫星上安置的原子钟，稳定度很高，我们认为这种钟的时间与GPS时吻合；接收机处的时钟是石英钟，稳定度一般，我们认为它的时钟时间与GPS时存在时间同步误差，并将这种误差作为一个待定参数。这样，对于每个地面点实际上需要求解就有4个待定参数，因此至少需要观测4颗卫星至地面点的卫地距离数据。从数学的角度来讲，简而言之就是求解4个未知参数，必然最少需要4个方程式。因此，当无GPS信号或GPS信号在四颗星以下时，GPS无法进行准确的定位，因此，该环境下可以提醒用户进行光流定位悬停。本发明针对不同的环境，对用户进行提醒，使用户使用更加方便，且无人机自身进行判断，更为准确。

室内飞行由于没有一般GPS信号，或GPS信号非常弱，因此在室内飞行时，一般无法选用GPS进行准确的定位，因此，首选光流定位悬停。当无人机检测到是室内飞行时，提醒用户可以选择光流定位悬停，当用户选择自动悬停之后，无人机的光流摄像头开启，进行地面环境检测，当地面环境符合光流定位条件时，即可实现悬停，当地面环境不符合光流定位条件时，还会进一步提醒用户当前环境不适合悬停。多方面的提醒，让用户使用更加方面，也不会由于人为对环境的误判而对无人机造成损害。

进一步的，所述无人机飞行区域的地面为单一颜色和/或反光和/或有倒影和/或水面和/或透明物体和/或运动物体和/或光照变化面和/或重复图案时，提醒用户不适合悬停。

光流就是运动着的世界里感觉到的明显的视觉运动，没有绝对的静止，也没有绝对的运动。视觉定位***包含有摄像头和超声波模块，它主要利用内置的光流控制***，将像素分布及颜色、亮度等信息转变为数字信号传送给图像处理***进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制飞行器的动作，在室内也可与超声波传感器来判别相对高度，通过高效的视觉处理器计算让无人机实现精确室内定位悬停和平稳飞行。

由于光流定位悬停主要是通过视觉***进行评判，因此，一切可能影响视觉评判结果的因素都可能影响光流定位悬停的准确性。当地面为单一颜色或重复图案时，由于光流摄像头拍摄的前后对比图时相同的颜色或图案，因此，即使无人机发生了偏移，其光流定位***也检测不到，且认为无人机没有发生偏移，因此有可能导致无人机感应的故障，可能撞到其他物体造成危险。另外，当地面为镜面或水面或反光较为强烈的反射面时，也会严重影响无人机光流摄像头的判断，导致同样的失误。除此之外，地面光照情况不稳定，忽明忽暗，或有快速运动的物体，如快速行走的人流、车流等，或者风吹动的灌木或草丛上方时，都无法实现正常的光流定位。因此，针对这些情形，本发明对多种无法实现的情形都设置提醒，方便用户使用。

进一步的，所述步骤D1中，所述自动模式包括自动模式的悬停状态，所述无人机处于自动模式的悬停状态时，所述步骤D2中，所述无人机的前侧和左右两侧的红外传感器检测障碍物距离小于0.8~1.2m时，所述无人机朝反方向飞行自动避障。

本发明所述的无人机除了设置了自动避障功能，还设置了自动悬停功能，因此在自动模式下，可以有两种飞行状态，即自动模式下的悬停状态和自动模式下的飞行状态，同样的，不同的飞行状态，无人机飞行速度不同，因此避障方法也不同，因此将自动模式分成两种飞行状态，不同的飞行状态针对的避障方法也不一样，这样可以使避障更加具有针对性，避免了所有的飞行状态都用同一种避障方法可能引发的危险。

当处于自动模式的悬停状态时，当机身发生偏移时能够自动恢复至原来的位置，这种情况下，无人机自动避障主要针对由于机身不稳定偏移需要进行避障，由于此时无人机基本没有前进或移动的速度，因此本发明设置当无人机的前侧和左右两侧的红外传感器检测障碍物距离小于0.8~1.2m时，所述无人机朝反方向飞行自动避障，即当无人机前方红外传感器检测到障碍物距离小于0.8~1.2m时，最优设计为小于1m时，无人机会向后进行避障。同样，左侧或右侧避障为当无人机左侧或右侧红外传感器检测到障碍物距离小于0.8~1.2m时，最优设计为小于1m时，无人机会向右侧或左侧进行避障。

另外一种情况，即两面或三面同时检测到障碍物距离小于设定避障距离时，在自动悬停模式下，所述无人机会朝感应不到障碍物的方向运动。因此多方面避障的设计，能够针对飞行过程中的各种情况，灵活应对，使无人机能够实现全方位的避障，保证了无人机在飞行过程中的安全，增加了产品的可靠性。

进一步的，所述自动模式还包括自动模式的飞行状态，所述无人机处于自动模式的飞行状态时，所述步骤D3中，所述无人机自动避障包括自动减速步骤和停止前进步骤。

针对自动模式的飞行状态，由于是动态的状态，因此本发明在无人机自动避障增设了自动减速步骤和停止前进步骤。当无人机的前方或者左右侧的红外检测器检测到距离障碍物一定距离时，所述无人机自动减速继续移动，当继续移动至警戒距离时，所述无人机停止继续前进，即使跟随目标继续移动也不会继续前进。因此在自动跟随过程中，无人机会根据当前环境灵活避障，且增加的避障步骤可以有一定的缓冲时间，特别针对跟随目标速度较快时，避障更加准确，也更加安全。

进一步的，所述无人机自动减速步骤为所述无人机的前侧和/或左右两侧的红外传感器检测障碍物距离小于4~8m时，所述无人机自动减速；所述无人机的停止前进步骤为所述无人机的前侧和/或左右两侧的红外传感器检测与障碍物距离小于2~4m时，所述无人机停止前进。

针对减速步骤中，设置一个缓冲距离用于减速，所述缓冲距离为当无人机的前侧和/或左右两侧的红外传感器检测障碍物距离小于4~8m时，所述无人机自动减速，针对快速运动的跟随目标，设置4~8米，使无人机有足够的反应时间和减速时间，优选的，设置5米的安全距离。

所述无人机设有跟随过程中的警戒距离，当无人机在跟随过程中与障碍物距离首先小于安全距离时，无人机会减速行驶，当无人机继续前进后，与障碍物距离小于警戒距离时，无人机停止前进，悬停在警戒距离外。为了进一步保证无人机的行驶安全，所述警戒距离设置为2~4m，所述无人机会停止前进，悬停在停止前进的位置，优选的，所述警戒距离设置为2.5m。

进一步的，所述无人机处于一键返航状态时，所述无人机自动避障还包括自动上升步骤，所述无人机自动上升步骤为无人机的前侧的红外传感器检测与障碍物距离小于7~9m时，所述无人机先自动上升90~110m后再继续往返航方向飞行。

由于在一键返航状态下，无人机一直处于前进状态，因此在一键返航模式下时，只有无人机前侧的红外传感器发挥作用，在一键返航模式下避障时，同样设置了避障的安全距离，因此当无人机前侧的红外传感器检测到距离障碍物超过安全距离时，就会上升，通过上升一定的高度，避过障碍物，再继续前进。本发明设置所述安全距离为7~9米，优选的为8m，当无人机与障碍物距离小于8m时，所述无人机便自动上升，为了能够避过一般情形下的所有障碍物，本发明设置上升高度为 90~110m，优选的为100m，上升至100m高度后，所述无人机继续向前飞行实现避障。

另外一种情况为，当无人机与障碍物距离小于安全距离时，所述无人机便自动上升，在上升过程中，前侧红外传感器继续监测，当前侧红外传感器监测不到障碍物时，便停止上升，继续前进，当前进过程中再次遇到障碍物时，同样的，无人机继续上升，且前方红外传感器继续检测，当检测不到障碍物时又继续前进。这种方式更加灵活，不需要一次性升高至最高高度，而是逐步上升，分多次进行避障，由于上升过程会消耗很多电量，因此逐步上升也能够最大程度上节约电量，更加节能。

本发明的有益效果：

（1）所述自动起飞和自动降落方法，只需要用户在控制界面启动自动降落即可实现，方便快捷，用户容易掌握。

（2）本发明方法步骤简单，从开始悬停至实现悬停，时间非常短，仅单独采用光流定位悬停，没有增加辅助的定位装置，且没有采用光流***，降低了无人机整体成本，且使无人机更加轻巧，也更加节能，并能够实现精准定位。

（3）本发明的整个计算过程方便快捷，能够实现无人机在悬停过程中快速矫正，回到初始位置，同时，不需要用户的额外操作，使用方便，适于推广。

（4）由于无人机在飞行过程中，最容易出现碰撞的位置集中在前侧、左右两侧以及下降时的底部，因此，本发明通过在容易碰撞的侧面设置红外传感器的设置，能够减少无人机发生碰撞的风险，使飞行过程更加安全、稳定。

（5）自动模式下可实现无人机的自动避障功能，无人机根据自身检测结果进行判定，实现避障，不需要其他避障功能元件的配合，从整体上节约了成本，简化了避障方法。

（6）通过将飞行模式分类，使无人机根据不同的模式采用不同的避障方法，简化了避障程序，从而能够实现不同模式下的准确避障。

附图说明

图1为本发明无人机自动起飞方法示意图。

图2为本发明无人机自动降落方法示意图。

图3为本发明无人机自动悬停方法示意图。

图4为本发明无人机自动避障方法示意图。

图5为本发明无人机自动模式下自动避障方法图。

图6为本发明一键返航模式下避障方法示意图。

具体实施例

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

一种多旋翼无人机自动控制方法，所述无人机包括机头、机身以及多个可折叠的旋翼，所述无人机机身底部设有光流定位装置，所述无人机机头前端设有一个红外传感器，所述机身两侧和底部分别设有一个红外传感器，所述无人机包括手动模式、自动模式和运动模式，所述自动模式分为自动模式的悬停状态、自动模式的飞行状态以及一键返航状态，所述自动控制方法为自动模式下的控制方法，其特征在于，所述自动控制方法包括自动起飞方法、自动降落方法、自动悬停方法以及自动避障方法，所述自动控制方法包括以下步骤：

如图1所示，自动起飞方法为：

A1：开启无人机；

A2：选择自动模式或运动模式；

A3：选择自动起飞；

进一步的，所述步骤A3中，所述自动起飞的默认高度为3m。

如图2所示，自动降落方法：

B1：输入自动降落指令；

B2：无人机降落；

进一步的，所述步骤B2中，所述无人机降落还包括手动控制无人机降落位置的步骤。

如图3所示，自动悬停方法：

C1：开启悬停模式，记录悬停初始图像；

C2：开始采样；

C3：将所述步骤C2中采样的图像与初始图像进行对比，得出二者重叠区域；

C4：根据所述步骤C3中的重叠区域，计算需要偏移的位移；

C5：根据所述步骤C4中计算结果，控制无人机补偿偏移；

进一步的，所述自动悬停方法还包括提醒步骤，所述提醒步骤包括提醒当前环境下用户适合悬停或不适合悬停。

进一步的，所述无人机飞行高度在三米以下和/或无GPS信号，或所述无人机飞行高度在三米以下和/或GPS信号在四颗星以下，和/或无人机在室内飞行时，提醒用户适合悬停。

进一步的，所述无人机飞行区域的地面为单一颜色和/或反光和/或有倒影和/或水面和/或透明物体和/或运动物体和/或光照变化面和/或重复图案时，提醒用户不适合悬停。

如图4所示，自动避障方法：

D1：开启无人机自动模式或一键返航模式；

D2：红外传感器检测无人机与周围障碍物的距离；

D3：无人机自动避障。

进一步的，如图5所示，所述自动模式还包括自动模式的飞行状态，所述无人机处于自动模式的飞行状态时，所述步骤D3中，所述无人机自动避障包括自动减速步骤和停止前进步骤。

进一步的，所述步骤D1中，所述自动模式包括自动模式的悬停状态，所述无人机处于自动模式的悬停状态时，所述步骤D2中，所述无人机的前侧和左右两侧的红外传感器检测障碍物距离小于0.8~1.2m时，所述无人机朝反方向飞行自动避障。

进一步的，所述无人机自动减速步骤为所述无人机的前侧和/或左右两侧的红外传感器检测障碍物距离小于4~8m时，所述无人机自动减速；所述无人机的停止前进步骤为所述无人机的前侧和/或左右两侧的红外传感器检测与障碍物距离小于2~4m时，所述无人机停止前进。

进一步的，如图6所示，所述无人机处于一键返航状态时，所述无人机自动避障还包括自动上升步骤，所述无人机自动上升步骤为无人机的前侧的红外传感器检测与障碍物距离小于7~9m时，所述无人机先自动上升90~110m后再继续往返航方向飞行。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种多旋翼无人机自动控制方法，所述无人机包括机头、机身以及多个可折叠的旋翼，所述无人机机身底部设有光流定位装置，所述无人机机头前端设有一个红外传感器，所述机身两侧和底部分别设有一个红外传感器，所述无人机包括手动模式、自动模式和运动模式，所述自动模式分为自动模式的悬停状态、自动模式的飞行状态以及一键返航状态，所述自动控制方法为自动模式下的控制方法，其特征在于，所述自动控制方法包括自动起飞方法、自动降落方法、自动悬停方法以及自动避障方法，所述自动控制方法包括以下步骤：

自动起飞方法：

A1：开启无人机；

A2：选择自动模式或运动模式；

A3：自动起飞；

自动降落方法：

B1：输入自动降落指令；

B2：无人机降落；

自动悬停方法：

C1：开启悬停模式，记录悬停初始图像；

C2：开始采样；

C3：将所述步骤C2中采样的图像与初始图像进行对比，得出二者重叠区域；

C4：根据所述步骤C3中的重叠区域，计算需要偏移的位移；

C5：根据所述步骤C4中计算结果，控制无人机补偿偏移；

自动避障方法：

D1：开启无人机自动模式或一键返航模式；

D2：红外传感器检测无人机与周围障碍物的距离；

D3：无人机自动避障。

2.根据权利要求1所述的多旋翼无人机自动控制方法，其特征在于，所述步骤A3中，所述自动起飞的默认高度为2~4m。

3.根据权利要求1所述的多旋翼无人机自动控制方法，其特征在于，所述步骤B2中，所述无人机降落还包括手动控制无人机降落位置的步骤。

4.根据权利要求1所述的多旋翼无人机自动控制方法，其特征在于，所述自动悬停方法还包括提醒步骤，所述提醒步骤包括提醒当前环境下用户适合悬停或不适合悬停。

5.根据权利要求4所述的多旋翼无人机自动控制方法，其特征在于，所述无人机飞行高度在三米以下和/或无GPS信号，或所述无人机飞行高度在三米以下和/或GPS信号在四颗星以下，和/或无人机在室内飞行时，提醒用户适合悬停。

6.根据权利要求4所述的多旋翼无人机自动控制方法，其特征在于，所述无人机飞行区域的地面为单一颜色和/或反光和/或有倒影和/或水面和/或透明物体和/或运动物体和/或光照变化面和/或重复图案时，提醒用户不适合悬停。

7.根据权利要求1所述的多旋翼无人机自动控制方法，其特征在于，所述步骤D1中，所述自动模式包括自动模式的悬停状态，所述无人机处于自动模式的悬停状态时，所述步骤D2中，所述无人机的前侧和左右两侧的红外传感器检测障碍物距离小于0.8~1.2m时，所述无人机朝反方向飞行自动避障。

8.根据权利要求7所述的多旋翼无人机自动控制方法，其特征在于，所述自动模式还包括自动模式的飞行状态，所述无人机处于自动模式的飞行状态时，所述步骤D3中，所述无人机自动避障包括自动减速步骤和停止前进步骤。

9.根据权利要求8所述的多旋翼无人机自动控制方法，其特征在于，所述无人机自动减速步骤为所述无人机的前侧和/或左右两侧的红外传感器检测障碍物距离小于4~8m时，所述无人机自动减速；所述无人机的停止前进步骤为所述无人机的前侧和/或左右两侧的红外传感器检测与障碍物距离小于2~4m时，所述无人机停止前进。

10.根据权利要求1所述的多旋翼无人机自动控制方法，其特征在于，所述无人机处于一键返航状态时，所述无人机自动避障还包括自动上升步骤，所述无人机自动上升步骤为无人机的前侧的红外传感器检测与障碍物距离小于7~9m时，所述无人机先自动上升90~110m后再继续往返航方向飞行。