在悬停的直升机上停止漂移


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我将在某个时候建造4螺旋桨直升机无人机。我想通过在不触摸控件时将鼠标悬停在上面来相对容易地进行飞行。

有人可以提供一些有关如何使四旋翼飞行器停滞不前的信息吗?我当时在考虑使用加速度计来测量漂移和侧倾/俯仰/偏航,但由于例如微风,它们的灵敏度不足以检测非常缓慢的漂移。GPS是否足够精确到足以抵消10厘米范围内的漂移(即从无人机的原始位置检测到10厘米的漂移(或更小?)?


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Rocketmagnet

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我认为您将需要结合使用传感器。加速度计和陀螺仪将能够校正微风。然后,您可以使用GPS抵消长期漂移(有时也称为偏差)。我认为将这两个传感器结合在某种滤波器(可能是卡尔曼)中可以使您的位置漂移最小化。

GPS本身不够准确。卡尔曼滤波器的另一种方法(可能会增加一些数学运算)是使用DIYdrones的DCM算法。到目前为止,使用此方法似乎已取得很多成功。

最后,鹦鹉无人机四旋翼飞机使用面朝下的60fps摄像机来抵消漂移。它向下看并从地面下提取特征,然后使用一种视觉测距法(我假设某种光流算法)来确定四旋翼漂移了多远。我相信这只能在鹦鹉的低海拔地区使用,但是我看不出为什么不能将其扩展到更高的海拔。


谢谢!我想我会选择面朝下的摄像头选项,因为我将通过LPC1768为无人机供电。这样的处理能力足以在640x480上执行基本的行检测,对吗?感谢您使用陀螺仪和GPS进行长期漂移的替代解决方案。另外,您是否知道任何能够感应漂移的传感器?
Bojangles 2010年

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除了6自由度IMU之外,我还听说过人们使用磁力计通过感应地球磁场的变化来确定长期漂移。我不知道这一定是个好选择,因为磁场可以在大电流设备(例如4个电机)周围快速波动,并且不会线性变化。
mjcarroll 2010年

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相机在较高高度上的问题是,除非相机安装在自动调平的支架上,否则随着高度的增加,很少的滚动会在图像中产生越来越大的偏移。
mikeselectricstuff,2010年

@mikeselectricstuff-您不能根据高度调整图像处理算法吗?
mjh2007 '12

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@mjh我认为最好在示例中看到该问题。在50英尺的高度上,5度的滚动或俯仰(对于在四旋翼飞机上沿X或Y方向移动非常典型)将导致地面要素移动(tan(5度)* 50英尺)= 4.25英尺(粗略的数学运算) )。即使没有旋转四旋翼,所有地面要素也会偏移4英尺。这可以得到补偿,但是由于分辨率和计算限制而变得困难。
mjcarroll

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GPS不够准确。加速度计只能测量加速度,而不能测量恒定的漂移。

也许是使用信标和三边测量的本地化定位系统?

也许便宜的相机可以检测相对于地面或其他静止物体的漂移?您可以使用陀螺仪消除旋转,然后在后续帧之间进行互相关以检测相对于地面的漂移,这是光学鼠标的工作方式。


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如果要使用朝下的摄像头来执行此操作,那么我想要的第一件事就是高性能和相对较低的分辨率(这是一个传感器,我对摄像头的输入实际上并不感兴趣),因此我需要它的用途是来自光学鼠标:它们具有非常快的低分辨率摄像头。关于一点点技巧,我确定您可以拿出一个镜头装置来区分地面上的特征,然后可以使用差分提取光流算法来处理此输入。


我怀疑您需要巨大的更新速度;四旋翼的相对较慢的速度及其反应时间并不能很好地适应它。
尼克T

感谢替代解决方案Choscura。我一定会考虑使用光学鼠标-我也不需要相机的相机部分;-)我能看到的唯一问题是,如果图像聚焦不清晰,差异算法可能无法正常工作。我对吗?
Bojangles
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