一种基于无线通信的陆空交互系统技术方案

本实用新型专利技术属于陆空交互技术领域，具体涉及一种基于无线通信的陆空交互系统，包括无人机部分和智能车部分，所述无人机部分包括无人机和无人机控制模块，所述无人机控制模块包括无人机主控板、第一LoRa无线通信模块、飞行控制模块、摄像头模块、第一电源供电模块，所述无人机主控板分别连接有第一LoRa无线通信模块、飞行控制模块、摄像头模块，所述第一电源供电模块分别与无人机主控板、飞行控制模块连接，所述无人机主控板连接在上位机上。本实用新型专利技术通过摄像头识别与无线通信技术的陆空协议，将四旋翼无人机与麦克纳姆轮汽车相结合，实现对目标进行探测追踪、定位导航、军事打击、灾难救援等。援等。援等。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线通信的陆空交互系统


[0001]本技术属于陆空交互
，具体涉及一种基于无线通信的陆空交互系统。

技术介绍

[0002]科学的不断进步与人工智能的发展使得机器人的应用已经渗透到社会各个领域，如在军事领域，利用无人机进行地形探索与侦查，在民事抢险救灾领域，利用救灾机器人抢险作业等。然而在有些环境下，GPS信号不好或者环境过于杂乱，搜救机器人无法准确完成定位与路径规划，如在GPS信号不好的偏远山区进行搜救行动，搜救机器人由于自身感知局限不得不进行地毯式的搜索，这样不仅费时费力，也可能错过黄金救援时间。而这时若是有空中机器人提供广大视角，并做路径规划对陆地搜救机器人加以引导，那么搜救机器人就能很顺利地执行搜救任务，这不仅提高了搜救效率，而且还争取了搜救时间，因此，在该环境下陆空机器人协同便显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]针对上述的技术问题，本技术提供了一种搜救效率高、适用范围广、通讯信号强的基于无线通信的陆空交互系统。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：
[0005]一种基于无线通信的陆空交互系统，包括无人机部分和智能车部分，所述无人机部分包括无人机和无人机控制模块，所述无人机控制模块包括无人机主控板、第一LoRa无线通信模块、飞行控制模块、摄像头模块、第一电源供电模块，所述无人机主控板分别连接有第一 LoRa无线通信模块、飞行控制模块、摄像头模块，所述第一电源供电模块分别与无人机主控板、飞行控制模块连接，所述无人机主控板连接在上位机上，所述无人机包括螺旋桨和电机，所述电机的转轴与螺旋桨连接，所述飞行控制模块连接有电机；所述智能车部分包括智能车和智能车控制模块，所述智能车控制模块包括智能车主控板、第二LoRa无线通信模块、驱动及动力模块、第二电源供电模块，所述智能车主控板分别连接有第二LoRa无线通信模块、驱动及动力模块，所述第二电源供电模块分别与智能车主控板、驱动及动力模块连接，所述第一LoRa无线通信模块与第二LoRa无线通信模块通过无线传输的方式连接，所述智能车包括智能车壳体、麦克纳姆轮、履带、直流电机、避障管，所述智能车壳体两侧的底部分别设置两个麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮与直流电机连接，所述智能车壳体一侧的两个麦克纳姆轮上啮合有履带，所述智能车壳体的前端设置有避障管，所述驱动及动力模块连接有直流电机，所述智能车主控板连接有避障管。
[0006]所述驱动及动力模块采用L298N芯片驱动。
[0007]所述无人机主控板包括stm32f407芯片、SX1278射频模块，所述SX1278射频模块连接在stm32f407芯片的5V上，所述stm32f407芯片上设有GND和通信串口引脚，所述GND接地，所述通信串口引脚分别与第一LoRa无线通信模块、飞行控制模块、摄像头模块连接。
[0008]所述飞行控制模块包括STM32F4芯片、MPU6050模块、惯性测量单元IMU、气压计、磁罗盘，所述STM32F4芯片与MPU6050模块连接，所述惯性测量单元IMU、气压计、磁罗盘集成在MPU 6050模块内部。
[0009]所述摄像头模块采用OpenMv摄像头模块，所述OpenMv摄像头模块采用以STM32F7 为核心集成的OV7725摄像头芯片。
[0010]所述智能车主控板采用正点原子的stm32f407开发版，所述正点原子的stm32f407开发版上设有避障管引脚、串口通信引脚、驱动模块引脚、电源引脚，所述避障管引脚与避障管连接，所述串口通信引脚连接有射频模块，所述驱动模块引脚连接有驱动及动力模块，所述电源引脚连接有第二电源供电模块。
[0011]所述第一电源供电模块、第二电源供电模块均采用12V航模电池，所述第一电源供电模块通过第一稳压模块分别与无人机主控板、飞行控制模块的电源引脚连接，所述第二电源供电模块通过第二稳压模块分别与智能车主控板、驱动及动力模块的电源引脚连接。
[0012]所述无人机采用四旋翼无人机。
[0013]本技术与现有技术相比，具有的有益效果是：
[0014]本技术通过摄像头识别与无线通信技术的陆空协议，将四旋翼无人机与麦克纳姆轮汽车相结合，实现对目标进行探测追踪、定位导航、军事打击、灾难救援等。本技术无人机携带摄像头在空中进行目标探测，智能车使用了麦克纳姆轮和升降履带作为底盘，实现全方位，多地形移动。本技术应用空间广泛，市场前景非常高，同时目前市场并无成熟作品，本技术将会在市场中求得极大的优势。
附图说明
[0015]图1为本技术的结构示意图；
[0016]图2为本技术的整体框图；
[0017]图3为本技术的电路设计原理图一；
[0018]图4为本技术的电路设计原理图二；
[0019]图5为本技术的电路设计原理图三；
[0020]图6为本技术四旋翼无人机稳定飞行时各方向位移图；
[0021]图7为本技术四旋翼无人机轻微震动时各方向位移图；
[0022]图8为本技术智能车到达位置散点图。
[0023]其中：1为无人机部分，2为智能车部分，3为无人机，4为无人机控制模块，5为无人机主控板，6为第一LoRa无线通信模块，7为飞行控制模块，8为摄像头模块，9为上位机，10为螺旋桨，11为电机，12为智能车，13为智能车控制模块，14为智能车主控板，15为第二LoRa无线通信模块，16为驱动及动力模块，17为智能车壳体，18为麦克纳姆轮，19为履带，20为直流电机，21为避障管。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0026]一种基于无线通信的陆空交互系统，如图1、图2所示，包括无人机部分1和智能车部分2，无人机部分1包括无人机3和无人机控制模块4，无人机控制模块4包括无人机主控板 5、第一LoRa无线通信模块6、飞行控制模块7、摄像头模块8、第一电源供电模块，无人机主控板5分别连接有第一LoRa无线通信模块6、飞行控制模块7、摄像头模块8，第一电源供电模块分别与无人机主控板5、飞行控制模块7连接，无人机主控板5连接在上位机9上，无人机3包括螺旋桨10和电机11，电机11的转轴与螺旋桨10连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信的陆空交互系统，其特征在于：包括无人机部分(1)和智能车部分(2)，所述无人机部分(1)包括无人机(3)和无人机控制模块(4)，所述无人机控制模块(4)包括无人机主控板(5)、第一LoRa无线通信模块(6)、飞行控制模块(7)、摄像头模块(8)、第一电源供电模块，所述无人机主控板(5)分别连接有第一LoRa无线通信模块(6)、飞行控制模块(7)、摄像头模块(8)，所述第一电源供电模块分别与无人机主控板(5)、飞行控制模块(7)连接，所述无人机主控板(5)连接在上位机(9)上，所述无人机(3)包括螺旋桨(10)和电机(11)，所述电机(11)的转轴与螺旋桨(10)连接，所述飞行控制模块(7)连接有电机(11)；所述智能车部分(2)包括智能车(12)和智能车控制模块(13)，所述智能车控制模块(13)包括智能车主控板(14)、第二LoRa无线通信模块(15)、驱动及动力模块(16)、第二电源供电模块，所述智能车主控板(14)分别连接有第二LoRa无线通信模块(15)、驱动及动力模块(16)，所述第二电源供电模块分别与智能车主控板(14)、驱动及动力模块(16)连接，所述第一LoRa无线通信模块(6)与第二LoRa无线通信模块(15)通过无线传输的方式连接，所述智能车(12)包括智能车壳体(17)、麦克纳姆轮(18)、履带(19)、直流电机(20)、避障管(21)，所述智能车壳体(17)两侧的底部分别设置两个麦克纳姆轮(18)，所述麦克纳姆轮(18)与直流电机(20)连接，所述智能车壳体(17)一侧的两个麦克纳姆轮(18)上啮合有履带(19)，所述智能车壳体(17)的前端设置有避障管(21)，所述驱动及动力模块(16)连接有直流电机(20)，所述智能车主控板(14)连接有避障管(21)。2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的陆空交互系统，其特征在于：所述驱动及动力模块(16)采用L298N芯片驱动。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙梦烜，何炳辰，赵润琪，王科，苏琦程，
申请(专利权)人：陈晓帆，
类型：新型
国别省市：