1、 基于四旋翼飞行器的抢险救灾系统设计项目负责人：XXX 导 师：XXX团队成员介绍团队成员介绍1申请理由申请理由2立项背景立项背景3项目的特设与创新之处项目的特设与创新之处4实施方案实施方案5项目研究的预期成果项目研究的预期成果6xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxXxxxx1 团队成员介绍2 申请理由1从团队角度看，我们的队伍有着一流的实力，极强的凝聚力和可靠地执行力，团队的骨干成员学习成绩优异，又是国家励志奖学金的获得者。我们的共同态度是：实事求是、脚踏实地2从团队的个人实力来看，每位成员的成绩不仅优异，而且都有各自的一己之长，在专业基础课的基础上，队员又熟练掌握了C+、51
2、单片机、Altium Designer等工程软件。3出于对科技的热爱，我们迫不及待地想在具体的项目中实践自己学到的知识，而且，我们认为，将机器人用于未来的抢险救灾中，将大大提高抢险救灾效率，使得更多人存活下来。3 立项背景目前世界上存在的四旋翼飞行器基本上都属于微小型无人飞行器,一般可分为3类:遥控航模四旋翼飞行器、小型四旋翼飞行器以及微型四旋翼飞行器。由美国Dra2ganflyer公司研制的Draganflyer 和香港银辉玩具制品有限公司研制的X- UFO是全世界较为著名的遥控航模四旋翼飞行器。EPFL自动化系统实验室开发的电动小型四旋翼飞行器OS4以及佐治亚理工大学面为火星探测任务而设计
3、的CAD 无人机系统在小型四旋翼飞行器领域中也取得了卓越的成就。而微型飞行器从一开始就引起了人们极大的兴趣,斯坦福大学的Mesicopter 是目前世界上最具权威的机构之一。随着科学技术的不断提高，无人飞行器得到了迅速的发展，其在军事领域和民用方面都有着大量的应用。无人飞行器不仅操作灵活，降低成本，还可以避免人员消耗。四旋翼无人飞行器又有其他飞行器比不了的优点，同时，四旋翼飞行器特别适合在近地面环境中执行监视、侦察等任务,具有广阔的军事和民用前景。目前随着传感器技术和计算机技术的不断发展，四轴飞行器也为这些领域提供了一个综合的研究平台。基于飞行器的自身特点，可以添加具有航拍功能的模块，主要应用
4、则是在一些实际的灾祸现场反馈实事的情况，同时为之添加的语音识别功能，可以识别地面的具体情况，例如：在一些火灾和地震的现场，四轴飞行器能够发挥其重要的功能与作用，在具备图像与语音识别的反馈系统之后，控制室可以对现场的情况掌握第一手的资料，并且语音功能可以准确的检测地面到底是否有受灾的人群存在。4 特色与创新特点一特点一特点二特点二特点三特点三一、增加超声波测距以及摄像头模块，使之能够进行定高悬浮以及简单的路线识别等功能，配合上远程上位机进行简单的人工遥控，使整个系统具有更好的可操作性以及情况适用性。二、采用的核心控制器STM32F103VET6具有强大的内部资源，对之后的飞行器功能扩展以及数据传
5、输方面提供方便。三、采用无线远程数据传输方式，可避免有线产生的测量距离问题。创新一创新二创新三针对于灾后抢险困难现象，对四旋翼飞行器改造，使之可以代替救灾人员，深入到狭小拥挤的空间进行灾难情况的检测。加上了简单的语音播报模块将通过无线收发系统，实施情况发送到远程上位机上，进行高效救援。还加入了电源检测模块，实时检测电源电压，到达使用极限时自动进行报警功能5 实施方案 设计思路主要由电源、超声波测距模块、以STM32F103VET6为CPU的核心飞控板、无线收发模块、摄像头采集模块、语音播报模块以及音频采集模块构成。主要由STM32F103VET6为CPU进行各个模块的信息采集，采集回来的数字量
6、直接在CPU内部进行数据处理，而采集回来的模拟量可经过STM32内部的12位AD转换器进行转换，转换为数字量之后进行数据处理。 飞行器平衡方案:本设计中主要用于飞行器姿态信息采集的传感器为MPU6050以及HMC5883，MPU6050其中整合了3轴陀螺仪、3轴加速器，并含可藉由第二个I2C端口连接其他厂牌之加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理硬件加速引擎，由主要I2C端口以单一数据流的形式，向应用端输出完整的9轴融合演算技术InvenSense的运动处理资料库，可处理运动感测的复杂数据，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，并为应用开发提供架构化的API；HMC5883采用霍尼韦尔的
7、各向异性磁阻(AMR)技术，这一技术带来的好处是其他磁传感器技术无法企及的平很原理： 模块儿介绍:单片机1传感器2无刷电机3摄像头4音频收集6语音播报56 预期成果2135467分七个阶段进行第一阶段：此阶段主要任务为飞控板的第一阶段：此阶段主要任务为飞控板的制作，材料的购买以及整个飞行器的制制作，材料的购买以及整个飞行器的制作，同时进行各个成品模块的调试工作；作，同时进行各个成品模块的调试工作；第二阶段：此阶段把各个成品模块第二阶段：此阶段把各个成品模块与飞控板进行连接，对整个飞行器与飞控板进行连接，对整个飞行器的模块布局进行整体规划，进行各的模块布局进行整体规划，进行各个成品模块的调试工作
8、。个成品模块的调试工作。第三阶段：此阶段主要进行飞行器的平第三阶段：此阶段主要进行飞行器的平衡算法设计，阶段目标为在不大的波动衡算法设计，阶段目标为在不大的波动（飞行器姿态角小于（飞行器姿态角小于6060）情况下能尽）情况下能尽快返回到平衡状态。快返回到平衡状态。第四阶段：此阶段主要把飞行器和第四阶段：此阶段主要把飞行器和遥控器进行结合，阶段目标为能通遥控器进行结合，阶段目标为能通过遥控器很好的控制飞行器的飞行。过遥控器很好的控制飞行器的飞行。第五阶段：此阶段主要进行定高飞行算法的设第五阶段：此阶段主要进行定高飞行算法的设计，阶段目标为飞行器可以进行定高飞行；计，阶段目标为飞行器可以进行定高飞行；第七阶段：此阶段主要把采集到的数据通过无第七阶段：此阶段主要把采集到的数据通过无线收发模块传输到远程上位机上，至此，整个线收发模块传输到远程上位机上，至此，整个设计完成。设计完成。第六阶段：此阶段主要进行把摄像头模块以第六阶段：此阶段主要进行把摄像头模块以及语音模块加入到整个系统设计中；及语音模块加入到整个系统设计中； 务实创新自强不息 知行合一奋发上进勤学苦练 团队座右铭:
