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Sensores ultra-sônicos - UAV Obstacle Avoidance System Inventory


Com a melhoria gradual dos padrões de vida materiais, produtos científicos e tecnológicos cada vez mais avançados se transformaram em brinquedos populares. Em retrospectiva, os brinquedos em nossas mãos costumavam ser aviões de papel, mármores e munições a gás que as crianças ricas poderiam comprar. Em um raio de olhos 15 a 20 anos depois, nossas crianças adultas e nossos brinquedos tornou-se um pequeno computador no pulso, ou uma câmera de movimento GoPro capaz de gravar quadros de 4K com altas taxas de quadros na palma da sua mão.

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Em todos os "brinquedos", os drones são provavelmente os mais caros, a maioria não gosta de uma classe de brinquedos. Eles são alimentados por eletricidade, levantar através de vôos multi-rotor e câmeras HD aéreas para uma variedade de usos, incluindo fotografia aérea e geo-mapeamento. Pode-se dizer que o UAV foi atualizado de um brinquedo para um produto tecnológico multiuso por causa de seu uso conveniente e funções poderosas.

 

Mas, ao mesmo tempo, os UAVs sempre estão fora do tipo de notícias sociais devido a questões de segurança. Alguns meses atrás, um drone do Xinjiang caiu no gramado da Casa Branca, onde os presidentes dos Estados Unidos estão em casa, atraindo grande preocupação com a operação segura de veículos aéreos não tripulados. A FAA, a agência de controle de trânsito aéreo dos EUA, no passado, controlou rigorosamente o uso comercial de drones por questões relacionadas até que os primeiros UAV comerciais aprovados pela FAA tenham apenas alguns dias de antecedência (19 de julho de 2015). Entrega expressa.

 

UAVs querem continuar a desenvolver, além da duração da bateria, melhorias funcionais, a segurança é um aspecto inegável. Com o passar do tempo, em 2015, os principais fabricantes de UAV de consumo e comerciais no mundo estão começando a se concentrar em Evitar obstáculos como foco de produto. Hoje, para falar sobre o mainstream UAV atualmente no mercado, como Xinjiang, Parrot e, assim, adotou o tipo de sistema automático de prevenção de obstáculos?

 

Após a visita e a entrevista, descobrimos que existem principalmente três tipos principais de sistemas de evitação de obstáculos para UAV elétricos de múltiplos rotor: sensores ultra-sônicos / transdutores ultra-sônicos, TOFs e métodos compósitos relativamente complexos, que consistem em múltiplos métodos de varredura e processamento de imagem visual.

 

Ultrassom: uma imagem comparativa da metáfora é o morcego. O mamífero voador, que emite ultra-sons através da estrutura especial da laringe na boca, reflete quando o ultra-som encontra presas ou obstáculos e morcegos podem usar sistemas auditivos especiais para receber o sinal refletido para detectar o alvo. A distância para determinar a rota de vôo.

 

O ultra-som é o sistema de escala mais simples, a maior parte da vida encontrada no sistema de alcance é o uso desta tecnologia, o mais comum é o radar de inversão de carros. No drone equipado com transmissor e receptor de ultra-som direcional, e depois acessar o sistema de controle de vôo pode ser.

 

No entanto, a aplicação do sistema de prevenção de obstáculos ultra-sônicos no UAV também possui problemas de interferência óbvios. Embora o sistema de prevenção de obstáculos ultra-sônicos não seja exposto à luz, poeira e fumaça, isso será afetado por ondas sonoras em alguns cenários. Em segundo lugar, se a superfície do objeto não for capaz de refletir a onda ultra-sônica, a distância efetiva do sistema de prevenção de obstáculos será reduzida e o potencial risco de segurança será significativamente aumentado. De um modo geral, a distância efetiva da onda ultra-sônica é de 5 metros. O objeto refletivo correspondente é feito de piso de concreto. Se o material não for um sólido liso, como um tapete, a reflexão e recepção da onda ultra-sônica serão problemáticas.

 

Para os UAVs, este sistema de ultra-som de ultra-som do sensor deve ser colocado em várias direções, como em torno das quatro direções ao redor, você pode passar o mouse e voar para manter o monitor ao redor; e colocado sob a fuselagem e acima, você pode evitar bater obstáculos ou o chão rapidamente ao decolar, descer e aterrissar.

 

TOF: Normalmente falando, é para substituir a frente do ultra-som em luz. Existem duas maneiras de detectar o tempo de luz e a outra é a fase da luz. Mas, em geral, a luz é disparada e, em seguida, detecta a luz refletida de volta e depois determina se há obstáculos em torno do UAV, distância geométrica e assim por diante.

 

O sistema de evitação de obstáculos TOF usa detecção de fase óptica. Da mesma forma que as ondas ultra-sônicas, as ondas de luz também são perturbadas. Actualmente, a poluição luminosa entre edifícios no meio urbano representa um problema para o sistema de evasão de obstáculos ao TOF. A luz emitida pelo sistema deve evitar a banda de energia principal da luz solar e evitar a radiação solar direta, reflexões e outros obstáculos para o sistema de prevenção de obstáculos.

 

Quanto à distância efetiva do sistema TOF, Atualmente, o TOF mede distâncias de até 10 metros dentro e cerca de 5 metros quando o brilho ao ar livre interfere.

 

O sistema TOF continua girando rapidamente enquanto gira, girando 2-5 voltas por segundo. Isso ocorre porque, durante a rotação, o sistema pode escanear rapidamente o alcance de 360 ° em torno do raio efetivo, de modo a encontrar o obstáculo a uma velocidade mais rápida e, em seguida, emitir instruções ao sistema de controle de vôo para ajustar a posição de modo a evitar que as pessoas envolventes ou danos materiais; enquanto estiver em voo, o sistema TOF parará de girar, apenas a luz na direção da frente. Quando fixado na direção da distância efetiva ao ar livre pode ser aumentada para 8-10 metros. Para um drone típico, a maravilhosa distância de vôo é de cerca de 10 metros, 1 segundo após a detecção do tempo de reação do obstáculo, o drone pode usar uma aceleração maior para parar de avançar, o que é suficiente.

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Para os sensores ultra-sônicos aplicam-se, o 40C16T / R-1 da OSENON é para a detecção. O reconhecimento de obstáculos pode ser realizado na frente, na parte de trás, na esquerda, na direita e no fundo em um total de cinco direções, e o mecanismo de reconhecimento é dividido em duas partes, a proporção de ultra-som e visão de máquina. Ou seja, além do módulo de ultra-som convencional, as câmeras são especialmente colocadas em cinco direções para adquirir imagens visuais e, em seguida, transmitidas diretamente para um processador Intel Atom Bay Trail integrado para computação. Além disso, o Parrot, que entrou no mercado de UAV de alta qualidade no mercado, também está trabalhando com a Nvidia na prevenção de obstáculos e também usa um sistema de prevenção de obstáculos híbridos que inclui visão de máquina.

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