大学生创客大赛作品.doc

创客公开赛参赛项目创意参赛学系电气（机电）工程学院通讯地址河南省许昌市魏都区/县指导教师信息姓名院系固定电话手机手机专业或研究方向团队成员1姓名院系年级14级电气工程学院手机邮箱团队成员2姓名院系年级14级电气工程学院手机邮箱团队成员3姓名院系年级14级电气工程学院手机邮箱参赛领域智能城市 智能生活 智能教育 其他创意主题名称四旋翼手机无人机项目简介研究现状项目介绍：手机无人机是在四旋翼无人机框架里面嵌入一部智能手机，组装在一起，成为一个自动飞行的四旋翼无人机。控制者手持另外一部智能手机通过软件实现对无人机的控制。国内外的研究现状：目前，xCraft团队在Kickstarter众筹网站上推出的一款PhoneDroneEtho手机无人机，获得成功。该无人机手臂可折叠入机身，折叠后体积小可放入包中。适用于所有流行的iOS和Android智能手机；摄像头下方内置镜子，用来改变拍摄方向（正前方和正下方之间的90度范围内）；可通过USB充电，也可更换电池；飞行高度可自行设定，如果电池余量太低或者失去wifi连接，它都能自动飞回起飞地点。但是它不能够在飞行过程中躲避障碍物。国内外的应用现状：国内外尚未广泛应用和销售，正在研发、完善中。团队研究方向：本校在无人机研究领域经验成熟，我们将在现有的无人机技术基础上对四旋翼无人机进行改良和改进，使其可以嵌入一部智能机。在Craft团队现有的研究成果上研发出完全自主研发的手机无人机。在无人机身上装载红外传感器或超声波传感器，使其能够在飞行中躲避障碍物。在躲避障碍物这一方面可以借鉴我校智能机器人的研究经验和成果。未来有望建立起人脑与无人机的功能性“脑-机接口”，把人脑信号发送到无人机，实现了人脑对无人机的远程无线控制。控制者头部佩戴便携式无线脑电采集设备，控制者根据视觉反馈和视觉刺激，脑部产生方向控制意图；通过计算机程序解码脑电信号，识别控制者的控制意图，控制意图转换为控制指令后无线发送到无人机信号接收器；这样就有望制作出一个可以通过人的意念控制的手机无人机。设计初衷现在的智能手机本身具有强大的处理器、大量传感器以及摄像头，而这些正是一部航拍无人机所需要的。手机无人机就是充分利用手机自带的功能，把手机变成一架无人机，所以手机无人机的价格都要其他无人机便宜。随着科技的发展和人们生活水平的提高，航拍无人机必定会像手机一样人手一机。航拍无人机未能像手机一样迅速普及的原因之一就是价格昂贵和操作相对复杂。而手机无人机正是克服了这些障碍，它必定会加速无人机的技术革新和广泛普及，推动手机和无人机行业的发展。创意描述设计思路：对四旋翼航拍无人机进行改进，使之能够在其框架里面嵌入一部智能手机，组装在一起，成为一个自动飞行的四旋翼无人机。控制者手持另外一部智能手机通过软件实现对无人机的控制。设计原理：四旋翼飞行器是一种具有6个自由度和4个控制输入的可垂直起降、悬停、前飞、侧飞和倒飞的无人驾驶飞行器，4只旋翼可相互抵消反扭力矩，不需要专门的反扭矩桨。基于四旋翼飞行器的工作原理和性能特点，设计手机无人机控制系统的硬件电路。系统包含微控制器模块、姿态测量模块、无线通讯模块、电机驱动模块。系统能够为传感器参数测量、控制算法实现、无线通信等提供硬件平台，功耗低、可靠性高。最后通过无人机手机控制系统实现操作者通过手机对手机无人机进行控制。实现过程涉及到的技术：PID控制算法、51单片机编程等。需要解决的重点：手机无人机飞行稳定性、无人机手机控制系统、飞行控制板。可能遇到的难点：无人机手机控制系统。预计使用的主要产品无刷电机（4个）、电子调速器（4个）、螺旋桨（4个，2个正浆，2个反浆）、飞行控制板（可自制）、锂电池、充电器、机架、智能