基于人工视觉的四轴无人机自动导航、降落和充电

基于人工视觉的四轴无人机自动导航、降落和充电(中文6400字,英文PDF)
摘要：本文提出了一种针对无人机短续航时间和自主飞行问题的解决方法。该系统通过完全板载的一套基于人工视觉的解决方案，实现了在室内外环境下使用降落平台的自动起飞、导航、降落和充电。该平台包含了一个能够被动补偿无人机降落误差的对准系统。得益于小而分立的电气连接，该系统的精巧设计能够在不大幅改变无人机硬件结构的情况下减少成本、增加安全性。视觉算法能够快速而准确地测量出无人机相对于降落平台上视觉目标的相对位置。与此同时，算法也能计算并切换到独立于视觉目标的估计位置，以确保在导航或追踪目标失败时，仍然有位置信息输入到无人机控制系统。控制系统负责不同的飞行任务（电机开/关、起飞、导航、降落等），并确保了降落在降落平台上时的误差小于5cm（xy轴）。运行在ROS环境下的软件具有模块化的特点，并提供了I/O接口以接受命令或发送数据。