四旋翼无人机载超声波探障技术

数学工程技术科学

高中初中小学优秀课题赏析

国际创新大赛优秀课题-工程-获奖项目

我想研究什么？

我从小喜欢飞行器，希望自己能够做出一架飞机，翱翔在蓝天！

当我进入高中后，我开始在课余时间里研究并制作无人机。

小天

某地发生了一起严重的地震。在救援的过程中，由于恶劣的环境影响，有一架救援的直升机不幸坠毁。我想，是否能够利用无人机，来完成这些艰难的任务?

小天

我查阅了智库，发现四悬翼无人机具有轻便、灵活、稳定性好、成本低的特点，适合完成此类任务。尽管无人机的技术尚未成熟，但我希望能够开发并提高四旋翼无人机飞行和探障技术，使它更成熟！

小天

设计研究目标与方案

四旋翼无人机的研究，有许多大大小小的问题组成。为了把“四旋翼无人机探障技术”实现，我需要攻克这些问题。因此我设计了如下的研究方案：

小天

四旋翼飞行器的设计与制作

我设计并优化了四旋翼飞行器的系统整体架构、飞行器结构。

小天

飞行稳定度和飞行状态？

我检测了飞行器的稳定度数据；并用基于OpenGL的程序来显示飞行状态。

这些数据可以帮助飞行器的控制系统，同时也为飞行器的改进提供了数据。

小天

超声波探障实验

我使用了超声波静电脉冲传感器。飞行器搭载前后双超声波传感器，经过特殊的算法设计，能够准确探测障碍物高度和位置，可以执行救援路径规划、受灾情况判断的意义重大。使用超声波雷达，可以使得无人机成本下降98%。

小天

搭建低空探测平台

我采用了可拆卸的模块化设计。例如，它可以检测可燃、有毒有害的气体，为执行特殊任务时所需。

小天

结论&展望

本课题解决了一个在救灾中低成本、高灵活性的立体探障问题，是四旋翼无人机的一项重要技术，将整机成本控制在4000元以内。

小天

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