四轴飞行器的视觉定位设计与实现

论文摘要

四轴飞行器搬运物体时,位置定位起到了关键性作用。为了实现四轴飞行器的自主定位飞行,设计了一款基于视觉定位的四轴飞行控制系统。该四轴飞行器选用K60作为控制器,采用陀螺仪、加速度计和电子罗盘构建航姿测量模块,利用摄像头定位和超声波测距构建定位模块,提高导航精度。飞行器将采集到的数据结合互补滤波进行姿态解算,经过经典PID控制,实现稳定飞行、视觉定位并自主降落的功能。测试实验结果表明:在10～200 cm的降落高度范围内,飞行器的定位精度达到1.3 mm,高度精度达到0.34 mm,同时整个系统具有较好的快速性和稳定性。因此该四轴飞行器能够实现自主定位飞行,并为无人机定位方式的研究提供了一定的参考。

论文目录

• 0 前言
• 1 系统硬件设计
•   1.1 系统总体设计
•   1.2 传感器布局设计
• 2 四轴飞行器软件设计
•   2.1 视觉定位的图像处理原理
•   2.2 自主降落的测距原理
•   2.3 PID控制算法
• 3 测试与结果
•   3.1 PID参数整定
•   3.2 视觉定位模块测试
•     （1） 图像处理测试
•     （2） 定位参数调试
•     （3） 图像定位精度测试
•   3.3 超声波模块测试
•   3.4 整机参数
• 4 总结

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周万春,王志鹏,钱志勤,杨永吉,杨晨阳,刘爽,刘红周,张朝阳

关键词: 四轴飞行器,视觉定位,自主降落,互补滤波,控制

来源: 机床与液压 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 郑州工程技术学院机电与车辆工程学院,中兴通讯股份有限公司上海研发中心,华东理工大学机械与动力工程学院

基金: 国家自然科学青年基金项目(51405236)

分类号: V279;V249

页码: 65-71

总页数: 7

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