一种低成本航拍四旋翼农用无人机的设计

为在农业监测中获得大面积的农田影响信息,设计一种成本低、稳定性高且可存储图像和视频的航拍四旋翼农用无人机,用于农田信息监测。装置包括控制器、姿态传感器、电子调速器模块、无刷电机、图像采集模块、存储模块和遥控器,以STM32103CBT6为核心处理器,并移植入uC/OSII操作系统,通过姿态传感器MPU6050及磁力传感器HMC5883采集姿态数据,并经过滤波、四元数、欧拉角转换,以串级PID作为主要控制算法控制无刷电机,保证四旋翼的平衡。用遥控器控制其姿态及航拍,并将视频数据经过滤波等处理后以AVI格式存入SD卡,用于农作物生长状态,生理指标的检测或进行农作物产量的估计。     

一种旋翼可收回电力巡检无人机设计

正1研究背景当电力线路老化而出现设备缺陷时,需电力运维人员及时发现并赶到现场处理。传统人工巡线和现场故障排查工作劳动强度大、耗时长,而且效率低下。无人机技术的发展为架空电力线路巡检提供了新的解决思路,它可根据不同的工作任务搭载相应功能吊舱进行电力线路巡检工作,可有效提高作业效率。但传统的固定翼无人机不支持原地起飞降落,而是通过滑跑的方式起降,故对起降场地要求高,且起降稳定性和安全性较低。为避开传统固定翼无人机的这些不足,我们以固定翼无人机为基础设计了旋翼可收回电力巡检无人机。     

四旋翼无人机保护罩结构设计

随着无人机的快速发展,其在日常生活中的应用越来越广泛。因其螺旋桨与机身暴露在外,一旦发生碰撞,坠落风险很高。文章利用三维造型软件solidworks对无人机保护外壳的三维造型进行设计建模,设计了一种结构简单、能够拆卸、便于组装的无人机保护外壳,能有效防止无人机因碰撞而发生坠落。     

四旋翼无人机飞行控制系统设计

本文设计了以STM32F103C8为主控芯片的控制系统,该系统通过MPU6050整合性六轴运动处理组件采集数据并进行滤波处理,再利用四元数姿态解算算法得到姿态角,使用HC-SR04超声波来测量飞行器高度,通过PID控制实现飞行器姿态和高度的控制。测试结果表明,该系统能使飞行器完成起飞、悬停、降落一系列动作,且稳定可靠。     

太阳能航拍无人机

无人机在航拍方面具有突出的优点因而得到了广泛应用,但无人机续航时间短和画面精度不高的问题也很突出。本项目从这两个问题入手加以改进,所设计出的太阳能航拍无人机具有很好的应用价值,采用太阳能提供部分电力符合节能减排的环保理念,同时,用智能手机作为控制端,也顺应了技术发展的潮流。     

四旋翼无人机引导的车辆行进系统

文章提出了一种四旋翼无人机引导的车辆行进系统,利用四旋翼无人机、计算机和车辆的相互协作,实现了场地图像的获取和最优路径规划,能够完成无人机引导车辆躲避障碍物、行进到指定目的地的任务。     

四旋翼无人机的应用与发展综述

参照黑河学院大学生在参加"全国大学机器人大赛"中设计并实现了四旋翼无人机的经验,讨论了四旋翼无人机技术,总结了四旋翼无人机的应用与发展方向。期望对大学生就业发展、专业的应用型建设方向有所帮助。     

四旋翼无人机移动平台跟随降落系统设计

【目的】四旋翼无人机以自主悬停、垂直起降、控制简易的特性被广泛应用于市场,但无人机续航能力以及控制精度要求影响着各项工作的开展。【方法】本研究设计了一种跟随降落系统,将四旋翼、无人车、UWB、视觉降落系统分阶段融合构成一个对移动平台的跟随降落系统,详细分析了四旋翼无人机跟随移动平台的总体设计、UWB定位系统设计、机器视觉处理及数据融合处理等系统设计,并将无人机分成三轴方向对飞行数据进行了卡尔曼滤波处理实验。【结果与结论】该系统与传统定位系统GPS相比,增加了UWB定位与OpenMV导航降落,卡尔曼滤波后的飞行轨迹与小车轨迹更接近,实现了无人机跟随移动平台,提高了跟随移动平台飞行的精确度,减少了无人机在飞行过程中因误差与自然因素导致飞行出现偏移的状况,为后续无人机降落于无人车上提供了更高的精准度与安全性,使户外无人机搜救工作的续航有了更大的保障。     

四旋翼无人机喷施肥控制系统的试验台分析

针对四旋翼无人机在喷施肥作业中应用少的问题,设计一台四旋翼无人机和液态肥相结合的试验台,研制一套旋翼无人机水稻叶面肥喷施控制系统。试验以四旋翼无人机为基础,以旋翼无人机的喷孔为研究对象,实现对大面积农田液态肥高效、便捷、损耗少的喷施效果。因室内不同飞行参数和外部风速变化对无人机有效喷雾范围的影响,运用Design-expert 8.0.6对液滴沉积测试结果进行数据处理,根据有效喷雾范围的理论宽度和实验室测试分析外部环境条件变化对有效喷雾范围的影响,建立有效喷幅和参数之间的回归模型,确定适合现场运行的四旋翼无人机的最佳参数组合。试验结果表明：在室内试验中,当行驶速度一定时,有效喷幅随着无人机作业高度的增加先增加后减小,最佳的无人机喷药高度在2.0～2.5m范围内,有效喷幅范围为4.6～5.5m;当无人机作业高度一定时,有效喷幅随速度的增加先增加而后变小,当无人机高度在2.5m,行驶速度为1m/s时得到最佳有效喷幅,宽度为5.5m,变异系数为24.8%。     

基于四旋翼无人机的电力线智能巡线系统设计

传统的设备巡检主要是利用人工到现场通过肉眼观察或者通过手持红外测温设备对杆塔、导线、瓷瓶、金具、树障、避雷器、拉线、通道等设备进行巡视,找出影响可靠供电的隐患问题。野外工作环境复杂,危险系数大,而且,一线人员老龄化程度也在不断加深,使得传统巡线工作方式已经不能适应新的求。结合工作实际,文章提出了一种基于四旋翼无人机的电力线智能巡线系统设计。     

多旋翼植保无人机动力匹配的设计

农用多旋翼植保无人机的动力匹配,就电动无人机而言,其实就是根据植保无人机的作业载重,通过计算进行选择电机、电调、桨叶以及电池的问题。合理的动力匹配能够保障植保无人机安全稳定的作业运行,同时也可以避免因为设计冗余造成的动力浪费。     

四旋翼无人机在农田信息获取中的应用

低空无人机将成为实时、快速监测农情变化的重要平台。为此,简述了精准农业体系中基于四旋翼无人机的农田信息获取系统的功能模型及其特点,分析了国内外四旋翼无人机及农田信息获取技术的发展现状,总结了该信息获取系统涉及的若干关键技术,进而展望了其发展趋势。分析认为,随着飞行控制和无线信息传输等子系统的逐渐完善,低空农田信息获取系统将逐步满足精准农业的技术要求,推动农业数字化的迅速发展。     

四旋翼无人机位置与姿态控制研究发展综述

四旋翼无人机是一种常见的空中机器人,被广泛应用于军用和民用领域.笔者针对四旋翼无人机的位置控制和姿态控制的研究进展进行了回顾与总结,分析了位置控制与姿态控制的特点与难点,详细介绍了自抗扰控制、自适应控制、反步法控制、数据驱动控制、主动抗扰控制及滑模控制等目前常见控制技术,并对四旋翼无人机飞行控制的关键问题与困难进行了分...     

多旋翼无人机的应用

正输电线路分布点多面广,所处地形复杂,自然环境恶劣,电力线及杆塔长期暴露在野外,线路走廊途径高山、林区等,尤其是雨雪天气巡视山区线路,人工巡检方法人力成本高、耗时长。此外,发生自然灾害时电网安全情况需要第一时间掌握,但考虑到人员安全,企业在组织电网安全排查时需要承担很大风险。解决上述问题,应用多旋翼无人机进行线路巡视。无人机运行费用少、工作效率高、维护简单,可在山区、河道、"三跨"等人员难以到达的线路区域     

四旋翼无人机撒播参数对黄芪种子分布的影响

为了提高无人机撒播种子分布均匀度和撒播质量,研究了搭载撒播系统的无人机作业参数对种子分布的影响。通过设计正交试验研究了无人机撒播系统出料口大小、飞行高度和转盘转速对黄芪种子在田间的分布影响。试验以电动四旋翼无人机为载体、圆形接收盘为种子采集器。结果表明:极差分析法中,R_B(14.9%)﹥R_A(13.4%)﹥R_C(5.4%),说明影响种子分布均匀性的主次因素依次为飞行高度、出料口大小、转盘转速;出料口大小、飞行高度和转盘转速的最小■值分别为36.5%、37.5%和40.6%。因此,最优作业参数为:撒播系统出料口大小为13/30,飞行高度为1.5m,转盘转速为10/30。该研究可为无人机撒播作业提供参考。     

喷洒作业下四旋翼植保无人机的轨迹跟踪控制

针对所搭载药箱内药液变化导致四旋翼植保无人机喷洒作业品质下降的问题,为实现喷洒作业下四旋翼植保无人机的轨迹跟踪控制,提出一种喷洒作业下四旋翼植保无人机的轨迹跟踪控制方法.在考虑喷洒作业下药液变化影响的前提下,建立了四旋翼植保无人机的非线性动力学模型.在原有PD控制的基础上,引入模糊控制器对控制参数进行在线自适应整定,从...     

农用四旋翼无人机轨迹规划设计——基于计算机深度学习

介绍了农用无人机的工作原理,建立了其动力学模型,并基于人工蜂群的深度学习算法对农用四旋翼无人机轨迹规划进行了深入研究,确定采用线性自抗扰控制方法实现对无人机的轨迹控制。实验结果表明：农用四旋翼无人机可以平滑地从起点运行到了终点,很好地避开了途中的障碍物,证明了系统的可靠性和稳定性。     

基于GPS定位的四旋翼飞行器设计

设计基于微控制器STM32F4系列和GPS定位的新型农情监测平台,以微控制器STM32F407为控制核心,用GPS模组、陀螺仪、加速度计等多种传感器测算位置和姿态信息。硬件由飞行控制器、数传模组、动力系统、机架、云台伺服系统组成。软件则采用简洁稳定的四元数加互补滤波姿态解算算法,融入PID控制算法,实现稳定飞行、GPS定位等功能。四旋翼飞行器扩展性高、适应性强,能够适应各种复杂环境,在农情信息采集中具有较高的应用价值。