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四旋翼无人机室内避障系统设计

更新时间：2020-03-24 00:12:40 大小：6M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：无人机 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

近年来，随着多旋翼无人机技术的不断成熟和消费级无人机市场的飞速增长，完善的自主避障系统将在很大程度上减少无人机因操作失误造成的各项损失和事故，目前避障能力正逐渐成为无人机自主化或智能化的关键。针对无人机的室内飞行环境，本论文以四旋翼无人机为平台，搭配超声波测距传感器和红外测距传感器，使用基于多传感器数据融合的模糊控制法，设计了具有定高飞行和避障功能的无人机避障系统。论文的主要工作如下：

  （1）原理分析。对无人机飞行原理和测距原理进行了详细分析，确定了避障系统所使用的测距技术。

  （2）硬件设计。以STM32f407为主控芯片，应用8颗超声波测距传感器和8颗红外测距传感器进行障碍物探测，并使用DS18b20温度传感器对超声波传感器的测量数据进行温度补偿，设计了无人机避障模块。

  （3）算法设计。研究了基于多传感器数据融合和障碍物威胁度评估的模糊控制避障算法，使用自适应加权平均算法对两种测距传感器的数据进行融合，将无人机与障碍物之间的相对距离与相对速度作为模糊控制器的输入，将障碍物的威胁度作为输出，制定了模糊控制规则，建立了模糊控制器，生成了威胁度查询表，通过查表得到威胁度并计算无人机飞行方向，并对模糊控制器进行了MATLAB仿真，验证了避障算法的可行性。

  （4）软件设计。基于STM32单片机，对传感器的数据获取、数据融合、模糊控制算法和PID控制算法等进行了编程。

  （5）系统测试。将四旋翼无人机平台与避障模块结合，进行了避障飞行测试，并通过获取无人机飞行的实时数据，进行了避障系统性能的分析。

  经过实际飞行测试，无人机在避障系统的控制下能够实现避障飞行，验证了本设计的有效性，为下一步开发奠定了基础。

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四旋翼无人机室内避障系统设计.pdf 6M

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