近幾年，隨著技術(shù)的進步與成熟，無人機民用化的持續(xù)加速，無人機越來越多的被應(yīng)用于各個場景中，航拍、勘察、安檢、快遞等。而價格的下降，讓更多普通消費者能夠接觸到之前看起來高大上的無人機，然而面對復(fù)雜的場景和成本控制的要求，越來越多的技術(shù)制肘被暴漏出來，如：續(xù)航、避障。由于民用無人機基本都是電力驅(qū)動，因此目前制約無人機續(xù)航的大關(guān)鍵因素就是電池技術(shù)。目前雖然有大量電池新技術(shù)，但大部分要么是小改進，要么就是尚不成熟。至于避障，雖然目前也尚無殺手級技術(shù)，但已經(jīng)呈現(xiàn)出百花齊放的狀態(tài)，令人鼓舞。
工釆網(wǎng)小編認為在無人機商業(yè)化使用越來越頻繁的今天，避障技術(shù)如有突破，無疑將為無人機更大規(guī)模的商用創(chuàng)造必要條件。反觀近年來無人機市場飛速增長，避障技術(shù)作為增加無人機安全飛行的保障也隨著技術(shù)的發(fā)展日新月異。無人機在飛行過程中，通過其傳感器收集周邊環(huán)境的信息，測量距離從而做出相對應(yīng)的動作指令，從而達到避障的作用。
目前，無人機的避障技術(shù)中常見的是紅外線傳感器、超聲波傳感器、激光傳感器以及視覺傳感器，下面工釆網(wǎng)小編具體說說超聲波傳感器在無人機中的避障作用。
避障功能作為近年來無人機產(chǎn)品的大趨勢，帶來的直接的好處就是，以往一些人為疏忽造成的撞擊，現(xiàn)在都能經(jīng)由避障功能去避免，既保障了無人機飛行安全的同時，也避免了對周圍人員財產(chǎn)的損害，讓飛無人機的門檻進一步得到了降低。
但是避障功能從構(gòu)思到實現(xiàn)，走的每一步幾乎都便隨著無數(shù)的難題。僅僅是寫出有效的視覺識別或者地圖重構(gòu)的算法還只是第一步，能讓它在無人機這樣一個計算能力和功耗都有限制的平臺上流暢穩(wěn)定的跑起來，才是真正困難的地方。
往往無人機避障的實現(xiàn)是通過將探測所得結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)入到自身避障模塊，經(jīng)過計算機的運算，得出避障飛行的指令。在避障模塊相同的情況下，得到的信息就對避障效果起到了決定性的影響。那么超聲波傳感器在無人機避障中是如何實現(xiàn)避障的呢？
超聲波避障傳感器工作原理：
超聲波其實就是聲波的一種，因為頻率高于20kHz，所以人耳聽不見，并且指向性更強。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(gòu)造來發(fā)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(tǒng)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。超聲波是簡單的測距系統(tǒng)，絕大部分生活中遇到的測距系統(tǒng)都是使用的這種技術(shù)，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(fā)射和接收器，然后將其接入飛控系統(tǒng)即可。
但是，超聲波在無人機避障系統(tǒng)的應(yīng)用中也有比較明顯的干擾問題。雖然超聲波避障系統(tǒng)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(tǒng)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(yīng)的反射物體材質(zhì)是水泥地板，如果材質(zhì)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，這種超聲波系統(tǒng)應(yīng)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?qū)χ車３直O(jiān)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。
往往人們總喜歡拿超聲波于紅外線做對比，那是由于超聲波測距的原理比紅外線更加簡單，因為聲波遇到障礙物會反射，而聲波的速度已知，所以只需要知道發(fā)射到接收的時間差，就能輕松計算出測量距離，再結(jié)合發(fā)射器和接收器的距離，就能算出障礙物的實際距離。
超聲波測距相比紅外測距，價格更加便宜，相應(yīng)的感應(yīng)速度和精度也遜色一些。同樣，由于需要主動發(fā)射聲波，所以對于太遠的障礙物，精度也會隨著聲波的衰減而降低，此外，對于海綿等吸收聲波的物體或者在大風(fēng)干擾的情況下，超聲波將無法工作。
綜上所訴關(guān)于無人機避障技術(shù)的實現(xiàn)工釆網(wǎng)小編推薦MaxBotix 無人機超聲波傳感器 - MB7052：無人機超聲波傳感器MB7052是一款擁有IP67防護安全等級的超聲波傳感器，可以防護灰塵吸入，可以短暫浸泡。PVC材料封裝，具有一定的抗腐蝕能力。在存在雜波干擾的戶外環(huán)境中，能良好地去除雜波檢測得到大目標的距離信息。傳感器的的分辨率可達1cm，可測距離長達7.65米。因此它是一款適用于戶外環(huán)境的低功耗產(chǎn)品，例如無人機系統(tǒng)。同時，它在電池供電的物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用。此外還被廣泛應(yīng)用于自動導(dǎo)航、帶聲學(xué)和電氣噪聲的環(huán)境、料位測量、槽準位測量、UAV無人機等領(lǐng)域。
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