近幾年，隨著技術(shù)的進(jìn)步與成熟，無人機(jī)民用化的持續(xù)加速，無人機(jī)越來越多的被應(yīng)用于各個(gè)場(chǎng)景中，航拍、勘察、安檢、快遞等。而價(jià)格的下降，讓更多普通消費(fèi)者能夠接觸到之前看起來高大上的無人機(jī)，然而面對(duì)復(fù)雜的場(chǎng)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(jī)基本都是電力驅(qū)動(dòng)，因此目前制約無人機(jī)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(jìn)，要么就是尚不成熟。至于避障，雖然目前也尚無殺手級(jí)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(rèn)為在無人機(jī)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(jī)更大規(guī)模的商用創(chuàng)造必要條件。反觀近年來無人機(jī)市場(chǎng)飛速增長(zhǎng)，避障技術(shù)作為增加無人機(jī)安全飛行的保障也隨著技術(shù)的發(fā)展日新月異。無人機(jī)在飛行過程中，通過其傳感器收集周邊環(huán)境的信息，測(cè)量距離從而做出相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令，從而達(dá)到避障的作用。

目前，無人機(jī)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(jī)中的避障作用。

避障功能作為近年來無人機(jī)產(chǎn)品的大趨勢(shì)，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(jī)飛行安全的同時(shí)，也避免了對(duì)周圍人員財(cái)產(chǎn)的損害，讓飛無人機(jī)的門檻進(jìn)一步得到了降低。

但是避障功能從構(gòu)思到實(shí)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(shí)別或者地圖重構(gòu)的算法還只是第一步，能讓它在無人機(jī)這樣一個(gè)計(jì)算能力和功耗都有限制的平臺(tái)上流暢穩(wěn)定的跑起來，才是真正困難的地方。

往往無人機(jī)避障的實(shí)現(xiàn)是通過將探測(cè)所得結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)入到自身避障模塊，經(jīng)過計(jì)算機(jī)的運(yùn)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(duì)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(jī)避障中是如何實(shí)現(xiàn)避障的呢？

超聲波避障傳感器工作原理：

超聲波其實(shí)就是聲波的一種，因?yàn)轭l率高于20kHz，所以人耳聽不見，并且指向性更強(qiáng)。一個(gè)比較形象的比喻就是蝙蝠。這種飛行類哺乳動(dòng)物，通過口腔中喉部的特殊構(gòu)造來發(fā)出超聲波，當(dāng)超聲波遇到獵物或者障礙的時(shí)候就會(huì)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(hào)，從而探測(cè)目標(biāo)的距離，確定飛行路線。超聲波是簡(jiǎn)單的測(cè)距系統(tǒng)，絕大部分生活中遇到的測(cè)距系統(tǒng)都是使用的這種技術(shù)，常見的就是汽車的倒車?yán)走_(dá)。在無人機(jī)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(jī)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(huì)受到光線、粉塵、煙霧，但在部分場(chǎng)景下也會(huì)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(huì)降低，安全隱患會(huì)顯著提高。一般來說，超聲波的有效距離是5米，對(duì)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(huì)出問題。

對(duì)于無人機(jī)來說，這種超聲波系統(tǒng)應(yīng)該放在多個(gè)方向，比如放在前后左右四個(gè)方向，可以在懸停和飛行的時(shí)候?qū)χ車３直O(jiān)控；而放在機(jī)身下方和上方，則可以在起飛、下降以及降落的時(shí)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(duì)比，那是由于超聲波測(cè)距的原理比紅外線更加簡(jiǎn)單，因?yàn)槁暡ㄓ龅秸系K物會(huì)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(shí)間差，就能輕松計(jì)算出測(cè)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(shí)際距離。

超聲波測(cè)距相比紅外測(cè)距，價(jià)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(dòng)發(fā)射聲波，所以對(duì)于太遠(yuǎn)的障礙物，精度也會(huì)隨著聲波的衰減而降低，此外，對(duì)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(jī)避障技術(shù)的實(shí)現(xiàn)工釆網(wǎng)小編推薦MaxBotix 無人機(jī)超聲波傳感器 - MB7052：無人機(jī)超聲波傳感器MB7052是一款擁有IP67防護(hù)安全等級(jí)的超聲波傳感器，可以防護(hù)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(cè)得到大目標(biāo)的距離信息。傳感器的的分辨率可達(dá)1cm，可測(cè)距離長(zhǎng)達(dá)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(jī)系統(tǒng)。同時(shí)，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(dòng)導(dǎo)航、帶聲學(xué)和電氣噪聲的環(huán)境、料位測(cè)量、槽準(zhǔn)位測(cè)量、UAV無人機(jī)等領(lǐng)域。

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