本實(shí)用新型涉及到無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到無人機(jī)飛行過程中對障礙物自動(dòng)規(guī)避控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的無人機(jī)飛行過程一般通過遙控避讓障礙物，而當(dāng)無人機(jī)飛出視線范圍，或者視頻信號接收出現(xiàn)延時(shí)的時(shí)候，無人機(jī)容易直接撞上障礙物，從而造成旋翼損壞；為了解決本技術(shù)問題，目前雖然有人提出在無人機(jī)的機(jī)身增加紅外傳感器，通過紅外傳感器感應(yīng)飛行前方的障礙物，而單純的紅外傳感器探測距離短，在無人機(jī)飛行速度過快時(shí)，即使紅外傳感器探測障礙物存在時(shí)，也有可能存在規(guī)避不及時(shí)而直接撞上障礙物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

綜上所述，本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有的無人機(jī)飛行過程探測障礙物存在的技術(shù)不足，而提出一種新型的具有避障和測距功能的無人機(jī)及避障和測距方法。

為解決本實(shí)用新型所提出的技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案為：一種新型的具有避障和測距功能的無人機(jī)，包括有機(jī)身，機(jī)身內(nèi)部設(shè)有飛行控制系統(tǒng)，機(jī)身的頭端設(shè)有與飛行控制系統(tǒng)連接的攝像頭；其特征在于：所述的機(jī)身的頭端上還設(shè)有與飛行控制系統(tǒng)連接的光源發(fā)射器，光源發(fā)射器的出光方向與所述的攝像頭拍攝方向保持一致，攝像頭檢測光源發(fā)射器的反射光為飛行控制系統(tǒng)提供用于避障或測距的傳感信號。

所述的光源發(fā)射器為不可見光發(fā)射器。

所述的光源發(fā)射器包括有照射出光圈圖案的錐型激光發(fā)射器和照射出亮點(diǎn)的聚焦型激光發(fā)射器，其中攝像頭拍攝方向中心朝向錐型激光發(fā)射器照射的光圈圖案的中心方向，聚焦型激光發(fā)射器照射出的亮點(diǎn)置于光圈圖案的中心。

所述無人機(jī)在飛行過程中，由機(jī)身頭端的光源發(fā)射器向飛行方向持續(xù)或間斷性發(fā)射探測光，由攝像頭實(shí)時(shí)對飛行方向是否有反射的探測光進(jìn)行檢測，當(dāng)攝像頭采集到從物體上反射的探測光之后，無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)認(rèn)定為收到障礙阻擋信號，立即做出調(diào)整，從而進(jìn)行避障飛行處理。

所述的光源發(fā)射器在攝像頭的正前方投射出一個(gè)亮點(diǎn)和位于亮點(diǎn)外圍的光圈，當(dāng)攝像頭采集到從物體上反射的光圈和亮點(diǎn)之后，由飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行圖像分析處理，通過比對和分析亮點(diǎn)與光圈的距離來判斷其與障礙物距離的遠(yuǎn)近，距離越小，表示無人機(jī)離障礙物距離越近，距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，執(zhí)行避障飛行處理。

所述的光源發(fā)射器以每秒20次的速度向攝像頭前方發(fā)射探測光。

本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型的無人機(jī)通過光源發(fā)射器和攝像頭組合使用，檢測光源發(fā)射器的反射光進(jìn)行避障和測距，探測距離遠(yuǎn)，成本低。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理方框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和本實(shí)用新型的優(yōu)選的具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步地說明。

參照圖1和圖2中所示，本實(shí)用新型包括有機(jī)身1，機(jī)身1內(nèi)部設(shè)有飛行控制系統(tǒng)，飛行控制系統(tǒng)為無人機(jī)中現(xiàn)有的用于控制飛行狀態(tài)、視頻信號處理及與遙控器建立通過無線通訊的模塊。機(jī)身的頭端設(shè)有與飛行控制系統(tǒng)連接的攝像頭2；機(jī)身1的頭端上還設(shè)有與飛行控制系統(tǒng)連接的光源發(fā)射器3，光源發(fā)射器3可以為紅外不可見光發(fā)射器，或其它不可見光發(fā)射器；光源發(fā)射器3的出光方向與所述的攝像頭拍攝方向保持一致，攝像頭3用于檢測光源發(fā)射器的反射光為飛行控制系統(tǒng)提供用于避障或測距的傳感信號。

無人機(jī)避障和測距方法可以采用的方法一：所述無人機(jī)在飛行過程中，由機(jī)身頭端的光源發(fā)射器向飛行方向持續(xù)或間斷性發(fā)射探測光，優(yōu)選采用以每秒20次的速度向攝像頭前方發(fā)射探測光，由攝像頭實(shí)時(shí)對飛行方向是否有反射的探測光進(jìn)行檢測，當(dāng)攝像頭采集到從物體上反射的探測光之后，若反射的探測光達(dá)到預(yù)設(shè)值之后，也即是攝像頭接收到反射探測光強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)值之后，無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)認(rèn)定為收到障礙阻擋信號，立即做出調(diào)整，從而進(jìn)行避障飛行處理。具體由飛行控制系統(tǒng)根據(jù)攝像頭采集的圖像信號進(jìn)行圖形分析，從圖像信號中提取反射的探測光的數(shù)值，數(shù)值大于預(yù)設(shè)值是判定無人機(jī)飛行前方遇到障礙物，需要規(guī)避或停止前進(jìn)，也可以根據(jù)探測光的數(shù)值大小估計(jì)出與障礙物的大致距離，數(shù)值越大，距離越近。

在具體實(shí)施過程中，光源發(fā)射器可以包括有照射出光圈圖案的錐型激光發(fā)射器和照射出亮點(diǎn)的聚焦型激光發(fā)射器，其中攝像頭拍攝方向中心朝向錐型激光發(fā)射器照射的光圈圖案的中心方向，聚焦型激光發(fā)射器照射出的亮點(diǎn)置于光圈圖案的中心。錐型激光發(fā)射器類似手電筒的原理，距離越遠(yuǎn)，照射的光圈越大，在有效的范圍內(nèi)無障礙物時(shí)，無反射光；而遇到障礙物時(shí)，聚焦型激光發(fā)射器在障礙物上產(chǎn)生紅外線或其它不可見光聚焦的亮點(diǎn)，錐型激光發(fā)射器則同時(shí)在障礙物上產(chǎn)生紅外線或其它不可見光的光圈，亮點(diǎn)在光圈的中心位置。也即無人機(jī)避障和測距方法可以采用的方法二：根據(jù)攝像頭檢測到障礙物上的亮點(diǎn)和光圈，無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的處理器通過比對和分析亮點(diǎn)與光圈的距離來判斷其與障礙物距離的遠(yuǎn)近；亮點(diǎn)與光圈的距離越近，說明無人機(jī)與障礙物的距離越近；亮點(diǎn)與光圈的距離越遠(yuǎn)，說明無人機(jī)與障礙物的距離越遠(yuǎn)。