基于ToF与视觉检测的四旋翼飞行器避障方法研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 引言 | 第8页 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 | 第8-9页 |
| 1.3 国内外避障技术应用与研究现状 | 第9-13页 |
| 1.3.1 国内避障技术应用与研究现状 | 第9-11页 |
| 1.3.2 国外避障技术应用与研究现状 | 第11-13页 |
| 1.4 本文的主要内容及结构安排 | 第13-14页 |
| 第二章 系统基本原理与避障检测技术 | 第14-26页 |
| 2.1 四旋翼飞行器工作原理 | 第14-22页 |
| 2.1.1 飞行器的动力学模型 | 第14-18页 |
| 2.1.2 四旋翼的飞行原理 | 第18-22页 |
| 2.2 四旋翼飞行器避障原理 | 第22-23页 |
| 2.3 避障检测技术原理与传感器 | 第23-26页 |
| 2.3.1 超声波测距原理 | 第23页 |
| 2.3.2 超声波测距方法 | 第23-24页 |
| 2.3.3 TOF测距原理 | 第24页 |
| 2.3.4 视觉检测技术 | 第24-25页 |
| 2.3.5 各种检测方法的比较 | 第25-26页 |
| 第三章 四旋翼飞行器避障系统硬件设计 | 第26-42页 |
| 3.1 飞行及避障系统的总体硬件设计 | 第26-29页 |
| 3.1.1 飞行器结构及硬件实现 | 第26-27页 |
| 3.1.2 飞行器主控单元 | 第27-29页 |
| 3.2 飞行器的姿态检测模块 | 第29-37页 |
| 3.2.1 陀螺仪和加速度传感器 | 第29-32页 |
| 3.2.2 LSM6DS3TR传感器性能参数 | 第32-35页 |
| 3.2.3 磁力计及AK8975传感器芯片 | 第35-36页 |
| 3.2.4 气压计及MS5611传感器芯片 | 第36-37页 |
| 3.3 飞行器的避障检测模块 | 第37-42页 |
| 3.3.1 VL53L0X激光传感器模块 | 第37-40页 |
| 3.3.2 单目视觉测距技术 | 第40-42页 |
| 第四章 系统软件设计与实现 | 第42-57页 |
| 4.1 软件开发环境及总体设计 | 第42-45页 |
| 4.1.1 开发环境介绍 | 第42-43页 |
| 4.1.2 软件系统总体设计 | 第43-45页 |
| 4.2 基于六轴传感器的姿态稳定控制 | 第45-50页 |
| 4.2.1 六轴传感器的校正 | 第45-47页 |
| 4.2.2 基于互补滤波算法的姿态融合 | 第47-50页 |
| 4.3 单目视觉测距 | 第50-55页 |
| 4.3.1 摄像机标定 | 第51-52页 |
| 4.3.2 摄像机成像模型 | 第52-55页 |
| 4.4 飞行器避障设计 | 第55-57页 |
| 第五章 系统测试与验证 | 第57-65页 |
| 5.1 设计结果 | 第57-58页 |
| 5.2 测试与验证 | 第58-65页 |
| 5.2.1 电池及系统供电 | 第58-59页 |
| 5.2.2 遥控及数传通信系统 | 第59-60页 |
| 5.2.3 姿态参数调节及校准 | 第60-63页 |
| 5.2.4 传感器测距试验 | 第63页 |
| 5.2.5 避障效果实验 | 第63-64页 |
| 5.2.6 分析与改进 | 第64-65页 |
| 第六章 总结与展望 | 第65-67页 |
| 6.1 总结 | 第65页 |
| 6.2 不足与展望 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |
| 攻读学位期间发表的论文目录 | 第70页 |
