CN114003061A - 一种基于四旋翼的植保飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于四旋翼的植保飞行器,主要涉及农业机械设计技术领域。所述飞行器包括总控制器、高度传感器、视觉传感器、激光传感器、光流传感器、电机电调模块。所述总控制器选用TM4C123GH6PM作为主控芯片,使用F330机架及各类传感器组成飞行***。单片机通过姿态解算和传感器数据滤波分析,输出四通道的PWM波,控制电机转速,使用超声波传感器US‑100侦测飞行高度,采用激光传感器测距,单片机解算飞行过程中的姿态角后,使用串级PID调节电机输出,实现飞行过程中的识别、起降、飞行动作。采用OPENMV获取图像,经过图像识别与处理,在检测到选定阈值颜色区块时控制激光笔闪烁光点,闪烁光点表示播撒动作。本发明能够对指定田块完成“撒药”作业。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械设计技术领域,具体涉及一种基于四旋翼的植保飞行器。
背景技术
随着经济的不断发展,农业机械设计领域逐渐趋向自动化,植保飞行器具有结构简单,操作性强等特点,被越来越多地应用于各行各业中,尤其是在农业灌溉和喷洒农药等方面发挥了巨大作用。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于四旋翼的植保飞行器,包括总控制器、高度传感器、视觉传感器、激光传感器、光流传感器、电机电调模块。
进一步地,所述总控制器选用TM4C123GH6PM作为主控芯片,使用F330机架及各类传感器组成飞行***。
进一步地,所述姿态模块选用MPU6050采集飞行姿态角,MPU6050及磁力计中读取原始数据,进行卡尔曼滤波得到四旋翼飞行器的欧拉角。
进一步地,所述高度传感器选用超声波传感器US-100侦测飞行高度。
进一步地,所述视觉传感器采用OPENMV获取图像,利用OPENMV的颜色识别功能,根据 OPENMV回传数据,计算回传数据像素点,由此判定飞行器是否进入播撒区域,进而根据OPENMV 的引脚输出驱动激光头模块发出周期为1.5秒的红色点状激光。采用OPENMV与飞行器基础功能结合,利用OPENMV对起点的图像采集与识别,在SDK模式下的基本任务飞行前提下,辅助确认播撒作业起点的位置,精准到达作业起点。
进一步地,所述示警模块装3V激光头,在一定距离内检测到播撒区块时,模块频闪周期为1.5秒的红色点状激光,表示进行播撒工作。
附图说明
图1是本发明的***总体框架图;
图2是本发明的电路设计***总体框图;
图3是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明,此处的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
实施例1:
参照图1所示,一种基于四旋翼的植保飞行器,包括总控制器、高度传感器、视觉传感器、激光传感器、光流传感器、电机电调模块。所述总控制器选用TM4C123GH6PM作为主控芯片,使用F330机架及各类传感器组成飞行***。单片机通过姿态解算和传感器数据滤波分析,输出四通道的PWM波,控制电机转速,使用超声波传感器US-100侦测飞行高度,使用MPU6050 采集飞行姿态角,使用串级PID调节电机输出,实现飞行过程中的识别、起降、飞行动作。采用OPENMV获取图像,经过图像识别与处理,在检测到选定阈值颜色区块时控制激光笔闪烁光点。
实施例2:
参照图2所示,一种基于四旋翼的植保飞行器,飞行前,主控制器向各传感器发送指令,使能并检测是否能正常工作。开始SDK模式自主飞行后,飞机按照规划路线在指定作业区域内进行作业,并通过OPENMV寻找作业起点,之后进入下一个SDK任务,并通过OPENMV实时监测播撒区域,在判定为播撒区域后,通过底部OPENMV串口发出脉冲驱动激光模块发出周期为1.5秒的激光,表示播撒动作,在完成撒播区域后寻找降落点,在区域内指定位置进行降落,结束飞行。
进一步地,飞行器上设计了SDK自主飞行模式,即通过按下遥控器上的按键后,延时几秒,飞行器将自行启动,执行起飞、悬停、设定轨迹飞行、降落等一系列动作,由此可实现飞行器依循规划路径执行相应动作。
实施例3:
参照图3所示,一种基于四旋翼的植保飞行器,主控制器、OLED在1位置,电源分配板在2位置,超声波传感器、光流、OPENMV、电池供电部分在3位置,还包括隔板4,电调5,螺旋翼6,螺旋翼保护框7,电机8,飞行器支架9。所述电机8、螺旋翼6和螺旋翼保护框7 有四组。所述电调5接上电源分配板2,电源分配板2接上电池接口,再配合上盖板2,OPENMV 和光流采用一体式安装,电池采用魔术贴固定在飞行器电池仓3内。
Claims (5)
1.一种基于四旋翼的植保飞行器,包括总控制器、高度传感器、视觉传感器、激光传感器、光流传感器、电机电调模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于四旋翼的植保飞行器,其特征在于,所述总控制器选用TM4C123GH6PM作为主控芯片,使用F330机架及各类传感器组成飞行***。
3.根据权利要求1所述的一种基于四旋翼的植保飞行器,其特征在于,所述姿态模块选用MPU6050采集飞行姿态角。
4.根据权利要求1所述的一种基于四旋翼的植保飞行器,其特征在于,所述高度传感器选用超声波传感器US-100侦测飞行高度。
5.根据权利要求1所述的一种基于四旋翼的植保飞行器,其特征在于,所述视觉传感器采用OPENMV获取图像。
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CN103853156A (zh) * | 2014-02-07 | 2014-06-11 | 中山大学 | 一种基于机载传感器的小型四旋翼飞行器控制***及方法 |
CN110109469A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-08-09 | 南京理工大学泰州科技学院 | 一种具有颜色、识别、定位、跟踪功能的四旋翼无人机的控制*** |
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2021
- 2021-12-06 CN CN202111472913.XA patent/CN114003061A/zh active Pending
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CN103853156A (zh) * | 2014-02-07 | 2014-06-11 | 中山大学 | 一种基于机载传感器的小型四旋翼飞行器控制***及方法 |
CN110109469A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-08-09 | 南京理工大学泰州科技学院 | 一种具有颜色、识别、定位、跟踪功能的四旋翼无人机的控制*** |
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