四旋翼智能避障空中机器人

（一）功能简介：

多旋翼式飞行机器人，是近年来发展迅速的新型机器人平台。它的体积小、重量轻，制造成本低，可以随身携带；以地面操作员代替空中飞行员，运营维护费用、人力成本远低于有人驾驶飞机。

 本产品实现的任务是完成室内环境、室外城市环境、野外环境三种通用的自主飞行，包括在室内通过走廊、门窗、楼宇、社区，最后飞行到距离1-2km外的郊区固定地点自主降落。整个系统有两部分构成，一部分为无人机平台，一部分为地面站和遥控器组成。无人机平台包括：激光雷达、双目CCD、数据处理单元、无线以太网模块等。

（二）技术特点：

1.环境感知：立体视觉、激光扫描、GPS-IMU等多传感器数据融合技术，对环境进行感知。图像获取、激光扫描点云数据获取及处理、摄像机标定、畸变处理和立体矫正等都可以采用现有较为成熟的技术方法；

2.环境建模：由于预先设定的环境模型室内和相对规范的结构化环境，因此将通过“直线地图法”和“分拆合并算法”进行环境建模法深入研究，主要着重考虑不同环境不同尺度下的处理方法；

3.轨迹规划与避障：通过正向动态的规划和输入空间的离散化放法对无人机的飞行路径进行规划，建立规划器，通过各种实用化的避障方法（如先建立障碍势场、进行输入空间的离散化、取得边界条件，然后对非完整约束偏差计算并进行弥补）创建路径变形系统，最终实现避障；

4.飞行时间满载约为8-15分钟；

5.机器装载有防撞机构，保证设备的安全；

6.荷载尽量控制在3-3.5kg；

7.机器人无遮挡遥控距离和图传距离约为1km；

8.垂直起降，飞行速度5-50km/h，飞行高度：≤1000米（相对高度）；

9.正常起降风速：≤6级、工作湿度：5%~95%无冷凝；工作温度：-20℃~50℃。