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用于避障和区域测绘的无人机

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丿灬幸灬 发布时间:2018-11-27 23:04
6431181492552123748.JPG & O7 U( M8 |, W

7 I( S4 i7 h, O* |5 u# X% \3 ^一种利用超声波传感器检测和避障的系统5 s8 I1 G" K+ _+ ^& T

- y3 n9 t* }; t% s* I0 N 8340451492984758811.JPG
1 d8 N$ O! f1 ?1 e# k) ?3 [* M+ p6 h) {; ^6 B3 W* {
3214601492552150525.JPG
6 v3 m+ W  v7 K) o描述
/ t4 z$ S+ j8 w9 J9 L) z来自传感器的数据将分四路发送到RC遥控器,RC遥控器在IL9341显示器上显示周围环境。
# O: S* I0 {, f1 W+ K 4620271492984843048.JPG . @5 V$ ]3 d# A! Y: D
接收器5 V2 D# m: _' @4 X. N3 T% j
它有一个由arduino mini、mpu6050 (gy87)和nrf24模块组成的接收器,。它可以接收,也可以发送。; k: `* t9 z/ q3 q0 l
这将用于将来自mpu6050和HC-sr04s的数据发送回遥控器,并在那里显示。1 \7 @% t& R: F+ B& q( J, M

. F" G" a3 n' ^3 X- b 5346201496437374153.jpg
8 b) d1 O7 [- Y9 ?9 w& {/ L( i遥控器6 N, b' G$ A0 k( H' N" r, }
它由STM32f103、NRF24模块和ili9341显示器组成。% V) [# ?2 e7 d( h6 I- r$ Q
数据在这里被处理,周围环境的图像将被绘制出来。
2 o/ c; j$ ?! I4 C( w+ m0 ?此外,这些数据还可用于控制四轮车并避免障碍物。
: v+ _" C) I2 D/ _6 P, }; w
2 G# q- z$ x* ^6 B遥控器演示) E  _6 q3 J/ [& Q
1 v, e% |$ _. a' t% S4 `
我在读取超声波传感器数值时遇到了相当大的困难。我怀疑可能是螺旋桨的影响。! M% o5 h; S3 c% S% O% C$ a, x
0 @7 G" v$ g4 n/ ^8 J
经过一次测试,我需要重新画板,看看如何准确地读出离地面的距离。4 w+ v0 U0 @# _: ^; d) ^# E

$ w/ s/ s, s9 e9 ?1 W 1041011493214390064.JPG
% l" Y9 v/ \6 x& m- @% c8 z, S组件
5 T" r( f, U  l' D6 a& p1        ×        zmr250四轴飞行器框架% h7 D$ U" R4 M, r  B
1        ×        cc3d飞行控制器
# ^6 K) G5 G6 I, j, P1        ×        arduino mini9 r! g# r2 V8 w# ~
1        ×        stm32f103
6 p8 D  \: t, U7 t4 j! w* g2        ×        nrf24模块# \) ?' k/ J$ q% y
1        ×        锂电池3s 2200毫安6 |' g, n& t: [$ o6 |
1        ×        锂电池1s 1500毫安# m4 ?' }, y1 l$ p
1        ×        RC遥控器外壳+ @: g+ p5 a: Q2 \0 l2 a) Y: C
1        ×        ili9341显示器320 x240% }. e& |5 c1 ?0 t5 S' c0 D7 t- i
2        ×        3.3v稳压
1 n: m9 P9 t4 O+ f3 R& @# K1        ×        按键,导线,洞洞板+ f0 L$ F6 c! C( ~9 d. q
5        ×        HC-sr045 `# x5 P- ~% B0 H/ f
! @* T6 R% y4 w$ w
7 F. M5 Z3 Q% L, }4 I* ~
首次飞行
1 S0 d: `4 V+ p第一次飞行出了很多问题,因为一个int数值的向下溢出,导致油门从0降到255,当我把操纵杆降到很低的时候,四轴自行起飞。8 y: ?$ u6 g0 @+ s# x3 `
几个小时后,我终于修复了错误的代码,四轴也终于又可以操纵了,没有任何问题。
) {, ~+ T" C( y: d
6 z; X8 f; Q; k) B8 k5 s: w* s我添加了一个菜单,可以精确控制离障碍物的距离、前后俯仰的时间、扫描间隔和接收器上检测碰撞后的前后俯仰值等,当然还可以远程关闭和打开。
% U' `/ @- e% c现在我终于可以测试碰撞检测是如何工作的。它有间歇性工作,它会将四轴的高度设定为一个设定值,使其稍微远离障碍物。但是超声波传感器很难正确检测到它。
; K5 n) L( [* {' b
. U- T  T& ?' ]/ b% M! p6 m/ o4 q超声波传感器的位置似乎并不理想,因为可能有些波,会从四轴的底部反弹。7 A: E) j2 h( i& E) O+ d) y

4 v& k, I) B, m/ |, u) d更多的测试
, A% a# M* W( U1 b% H' E9 K经过几次飞行后,很明显超声波传感器有问题。# W  a/ }0 q/ ^7 c
它们在地面上工作良好,但是在空中,随着螺旋桨旋转,很难检测到任何东西。这可能是由四轴飞行时产生的噪音和气压引起的。2 C( D3 C) y4 g* O8 k
经过一点研究,我找到了这篇论文
; E6 P" C" v, }0 @0 o$ o. E1 f5 t, w1 J: S- O
6 s1 i" n) w* p; V: {& |
这证实了我的猜测。
4 y6 d2 u5 P8 X; \4 b所以有点失望,我在ebay上买了一个准确的红外距离传感器,希望它不会有同样的问题。
# C& C% @5 v6 M7 i
) _4 @2 [+ s1 O/ N' @, {3 c我还刚刚收到了rf24接收器,现在他能从传感器发回数据,
6 u& M3 V5 B: i' i: N6 ]- H* V8 W这样明天我就可以更准确地看到问题开始出现的地点和时间。我一直想为四轴增加一个电池监视器。
5 |3 ]/ k, Y, S, x" i这样就能看见控制器上的电池状态,这样你就能准确地知道你还剩多少电,而不必依赖这些烦人的电池蜂鸣器。
% T6 Y" H% u6 p, q( b5 u
5 T& e) F& |, \" w详细查看超声波传感器* B, g7 ^8 u  G: c& g, ]
视频演示# l2 l2 O; I+ W
5 k9 H# K2 e* T
初步结果* ?1 c' j8 x- o$ j
我在我的控制器上增加了一个绘图功能,这样我可以在飞行时看到输出。* S  ~1 M" K7 c' P
这样做,我发现超声波传感器只能探测地板上0 - 25厘米的距离。草地上更糟。
( ~3 w& O- i. `/ ~! {再往上,螺旋桨的噪音影响就太大了。现在我最多可以在20厘米的高度工作。- U$ v& m& a: A. v4 E

. V5 R, o& s# h& G当达到指定高度时,四轴通过将油门降低到控制器上的指定值来保持高度。" V; B; V  L# H4 }
这只是一个粗略的比例控制器。一个合适的PID控制会效果更好,但是现在传感器问题必须首先解决。
6 t3 ]* ?0 Z) m! g& ]) d3 M 1.jpg ( T) B, g# \* K' [+ C* i
PPS :每秒发送的数据包,RCV接收的传感器值以厘米为单位  g, Q1 p: Z' F" @

( b& a$ _3 X* V+ S; V% H
# x3 i1 P, m2 X4 h' [* n9 g) m& f0 S

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收藏 1 评论2 发布时间:2018-11-27 23:04

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2个回答
zjczm 回答时间:2018-11-28 08:42:30
很不错。
tanic 回答时间:2018-11-28 09:08:09
666无人机政策出来了/ k# p6 X/ u* n0 b' A
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