電力巡檢多旋翼無人機避障技術研究.pdf

1、作為國內外無人機研究的熱點，多旋翼無人機已經(jīng)因其極簡的結構和超強的機動能力，在軍、民兩面均得到了廣泛的應用。得到了各大科研機構學者的廣泛關注。
　　近年來，多旋翼無人直升機已經(jīng)逐漸應用于電力巡檢，無人機電力巡檢大大提高巡檢效率。同時由于無人機電力巡檢復雜的使用環(huán)境及視角差原因，操控手往往很難準確計算無人機與鐵塔的相對位置，當無人機靠近鐵塔時，飛控系統(tǒng)不能糾正操控手錯誤的操控命令，這在一定程度上會導致碰撞事故的發(fā)生。
　　為解

2、決這些問題，本文從目前電力巡檢無人機現(xiàn)狀出發(fā)，開展基于電力巡檢多旋翼的避障技術研究。主要研究內容有如下幾點：
　　首先，分析電力巡檢無人機飛行過程中主要的兩大過程。并設計了快速隨機擴展樹算法完成了在二維及三維任務空間的避障航跡規(guī)劃。并設計航跡修剪及貝賽爾曲線對求得的避障航跡進行修剪和平滑處理。
　　其次，分析四旋翼無人機數(shù)學模型和控制算法，并在四旋翼飛行數(shù)學模型的基礎上，建立輔助避障控制系統(tǒng)數(shù)學模型。并在該數(shù)學模型的基礎上引

3、入 PID控制器，實現(xiàn)了對避障控制系統(tǒng)中油門、俯仰、橫滾三個通道的控制效果仿真。
　　再次，設計了一臺軸距為90cm的四旋翼飛行測試平臺，并確定了360度激光掃描的環(huán)境檢測方案。在此基礎上以STM32為平臺完成了輔助避障控制系統(tǒng)的硬件設計與制作，并完成了輔助避障控制算法的實現(xiàn)。
　　最后，為驗證控制算法的可靠性及控制系統(tǒng)的有效性。對輔助避障系統(tǒng)的檢測性能、遙控指令的捕獲與輸出效果、無人機飛行性能進行相關測試。
　　結果