一种阵列式无人机控制系统及控制方式的制作方法

文档序号:13463204阅读:2047来源:国知局

本发明涉及无人机领域,具体涉及阵列式无人机控制系统及控制方法。



背景技术:

无人机目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等等领域已经得到越来越广泛的应用。由于无人机的成本很高,使用者和商家都希望无人机发生更少的事故。

现有技术中,一台无人机对应一个控制器,控制器控制无人机的飞行动作,现有技术中没有采用一个控制系统控制多台无人机完成阵列式动作,例如在军事演习中巡逻机的阵列动作演示中,采用阵列式无人机完成对应的动作,对于飞行员才实操过程中对指定动作的理解有更直观的体会,对指定动作的风险评估更加精确。

因此,亟需一种阵列式无人机控制系统。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明旨在提供种阵列式无人机控制系统本发明的目的通过以下技术方案实现:

一种阵列式无人机控制系统,其特征在于,包括:

无人机主体:包括三对对称设置的无人机旋翼,无人机旋翼包括伺服电机和螺旋桨,伺服电机固定安装于无人机主体,伺服电机的输出轴与螺旋桨固定连接;无人机主体内设有信号接收模块和图像采集模块;图像采集模块设置于无人机主体的机头位置,用于采集无人机主体的机头位置的成像;信号接收器与伺服电机信号连接;无人机主体至少为三架;遥控器,遥控器包括控制芯片以及信号发射模块,控制芯片分别与信号发射模块、图像采集模块信号连接,信号发生模块与信号接收模块信号连接。

采用一个控制芯片多台无人机进行阵列动作的操作,精简控制芯片的数量,降低成本,采用同一个控制芯片控制,信号的同步性较好,无人机完成阵列式动作的弛豫时间相同,动作同步性高,采用图像采集模块,通过图像采集模块对各无人机主体之间的位置进行微调,无人机主体的位置控制更加精准。

优选的,控制芯片为tms320lf2047芯片。

tms320lf2047芯片采用哈佛结构、多级流水线操作,对数据和指令同时进行读取,片内自带资源包括16路10位a/d转换器且带自动排序功能,保证最多16路有转换在同一转换期间进行,而不会增加cpu的开销;40路可单独编程或复用的通用输入/输出通道;5个外部中断;集成的串通信接口(sci),可使其具备与系统内其他控制器进行异步(rs485)通信的能力;16位同步串行外围接口(spi)能方便地用来与其他的外围设备通信;还提供看门狗定时器模块(wdt)和can通信模块。

优选的,图像采集模块为红外摄像头。

红外摄像头可以完成白天或夜晚图像的采集。

优选的,信号发生模块与信号接收模块通过wifi、蓝牙信号连接。

采用wifi、蓝牙连接方式,信号传输稳定性高。

本发明还提供一种阵列式无人机控制系统,包括以下步骤:

s1、控制芯片控制信号发射模块向信号接收模块发送起飞信号,信号接收模块将信号传输给伺服电机,伺服电机驱动螺旋桨转动,各无人机主体在无人机旋翼的驱动下升空;

s2、控制芯片控制信号发生模块向信号接收模块发送列队信号,信号接收模块将信号传送给伺服电机,各伺服电机分别驱动对应的螺旋桨,各无人机主体在对应的无人机旋翼的驱动下于控制列队;

s3、控制芯片控制图像采集模块采集图像信息,控制芯片处理各图像采集模块的图像新型,控制芯片控制信号发生模块向信号接收模块发送队列微调信号,信号接收模块将信号传送给伺服电机,各伺服电机分别驱动对应的螺旋桨,各无人机主体在对应的无人机旋翼的驱动下对于进行位置的微调。

s4、控制芯片控制信号发射模块向信号接收模块发送阵列动作信号,信号接收模块将信号传输给伺服电机,伺服电机驱动螺旋桨转动,各无人机主体在无人机旋翼的驱动下完成无人机阵列动作。

本发明的有益效果:

采用一个控制芯片多台无人机进行阵列动作的操作,精简控制芯片的数量,降低成本,采用同一个控制芯片控制,信号的同步性较好,无人机完成阵列式动作的弛豫时间相同,动作同步性高,采用图像采集模块,通过图像采集模块对各无人机主体之间的位置进行微调,无人机主体的位置控制更加精准。

附图说明

图1为具体实施方式中阵列式无人机控制系统信号连接示意图;

其中:10-控制芯片10;20-信号发射模块20;30-信号接收模块30;40-伺服电机40;50-图像采集模块。

具体实施方式

如图1所示,本具体实时方式提供一种阵列式无人机控制系统,包括:

无人机主体:包括三对对称设置的无人机旋翼,无人机旋翼包括伺服电机40和螺旋桨,伺服电机40固定安装于无人机主体,伺服电机40的输出轴与螺旋桨固定连接;无人机主体内设有信号接收模块30和图像采集模块;图像采集模块设置于无人机主体的机头位置,用于采集无人机主体的机头位置的成像;信号接收器与伺服电机40信号连接;无人机主体至少为三架;遥控器,遥控器包括控制芯片10以及信号发射模块20,控制芯片10分别与信号发射模块20、图像采集模块信号连接,信号发生模块与信号接收模块30信号连接。

采用一个控制芯片10多台无人机进行阵列动作的操作,精简控制芯片10的数量,降低成本,采用同一个控制芯片10控制,信号的同步性较好,无人机完成阵列式动作的弛豫时间相同,动作同步性高,采用图像采集模块,通过图像采集模块对各无人机主体之间的位置进行微调,无人机主体的位置控制更加精准。

作为本发明的又一实施例,控制芯片10为tms320lf2047芯片。

tms320lf2047芯片采用哈佛结构、多级流水线操作,对数据和指令同时进行读取,片内自带资源包括16路10位a/d转换器且带自动排序功能,保证最多16路有转换在同一转换期间进行,而不会增加cpu的开销;40路可单独编程或复用的通用输入/输出通道;5个外部中断;集成的串通信接口(sci),可使其具备与系统内其他控制器进行异步(rs485)通信的能力;16位同步串行外围接口(spi)能方便地用来与其他的外围设备通信;还提供看门狗定时器模块(wdt)和can通信模块。

作为本发明的又一实施例,图像采集模块为红外摄像头。

红外摄像头可以完成白天或夜晚图像的采集。

作为本发明的又一实施例,信号发生模块与信号接收模块30通过wifi、蓝牙信号连接。

采用wifi、蓝牙连接方式,信号传输稳定性高。

本发明还提供一种阵列式无人机控制系统,包括以下步骤:

s1、控制芯片10控制信号发射模块20向信号接收模块30发送起飞信号,信号接收模块30将信号传输给伺服电机40,伺服电机40驱动螺旋桨转动,各无人机主体在无人机旋翼的驱动下升空;

s2、控制芯片10控制信号发生模块向信号接收模块30发送列队信号,信号接收模块30将信号传送给伺服电机40,各伺服电机40分别驱动对应的螺旋桨,各无人机主体在对应的无人机旋翼的驱动下于控制列队;

s3、控制芯片10控制图像采集模块采集图像信息,控制芯片10处理各图像采集模块的图像新型,控制芯片10控制信号发生模块向信号接收模块30发送队列微调信号,信号接收模块30将信号传送给伺服电机40,各伺服电机40分别驱动对应的螺旋桨,各无人机主体在对应的无人机旋翼的驱动下对于进行位置的微调。

s4、控制芯片10控制信号发射模块20向信号接收模块30发送阵列动作信号,信号接收模块30将信号传输给伺服电机40,伺服电机40驱动螺旋桨转动,各无人机主体在无人机旋翼的驱动下完成无人机阵列动作。

以上为本发明的其中具体实现方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

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