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          超聲波傳感器在無人機行業的應用

                 隨著物質生活水平的逐漸提高,越來越多先進的科技產品變成了人們的玩具?;叵霃那?,我們手里的玩具是紙飛機、彈珠玻璃,有錢的小孩可能會買的起氣彈槍;而一轉眼15、20年過去了,長大成人的我們,手里的玩物變成了手腕上的小型計算機,或者只有巴掌大小卻能錄制高幀率4K視頻的GoPro運動攝像機。

                 在所有的“玩物”中,無人機恐怕是最為昂貴、最不像玩具的一類。它們由電驅動,通過多旋翼獲得升力飛行,機載了高清攝像頭可以用于航拍、地理測繪等多種用途??梢哉f,無人機因其便捷的使用方式和強大的功能,已經從玩具升格,成為一款多用途的科技產品。

                但是與此同時,無人機卻總是因為安全性問題,不合時宜地出現在各種社會新聞里。幾個月前,一架大疆無人機墜毀在美國總統居住地白宮的草坪上,引起了人們對于無人機安全操作的廣泛關注。美國空管機構FAA也在過去一直因為相關問題,對于無人機的商業化使用進行嚴格的管控,直到幾天前(2015719號)才有第一個FAA允許的商用無人機快遞成功送出。

          無人機想要繼續發展,除了續航、功能進步之外,安全性也是不可小覷的方面。時間進入2015年,世界上主要的消費級、商業級無人機制造商都開始將“避障系統”(Obstacle
          Avoidance
          )當做產品重點來提。今天,就來給大家介紹一下,目前市面上主流的無人機,比如大疆、Parrot等都分別采用了什么樣的自動避障系統。
          超聲波:一個比較形象的比喻就是蝙蝠。這種飛行類哺乳動物,通過口腔中喉部的特殊構造來發出超聲波,當超聲波遇到獵物或者障礙的時候就會反射回來,蝙蝠可以用特殊的聽覺系統來接收反射回來的信號,從而探測目標的距離,確定飛行路線。超聲波是最簡單的測距系統,絕大部分生活中遇到的測距系統都是使用的這種技術,最常見的就是汽車的倒車雷達。在無人機上加裝定向的超聲波發射和接收器,然后將其接入飛控系統即可。但是,超聲波在無人機避障系統的應用中也有比較明顯的干擾問題。深圳零度無人機的CEO楊建軍指出,雖然超聲波避障系統不會受到光線、粉塵、煙霧,但在部分場景下也會受到聲波的干擾。其次,如果物體表面反射超聲波的能力不足,避障系統的有效距離就會降低,安全隱患會顯著提高。一般來說,超聲波的有效距離是5米,對應的反射物體材質是水泥地板,如果材質不是平面光滑的固體物,比如說地毯,那么超聲波的反射和接收就會出問題。

                對于無人機來說,這種超聲波傳感器超聲波系統應該放在多個方向,比如放在前后左右四個方向,可以在懸停和飛行的時候對周圍保持監控;而放在機身下方和上方,則可以在起飛、下降以及降落的時候避免速度太快碰到障礙物或者地面。



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