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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：一种用于无人机飞行控制的“视听”功能模块，由飞行控制器、单片机、语音识别芯片、GPS空速计、激光测距仪、直流电机驱动板、电子调速器、空速计、电机、舵机组成；通过I2C总线连接，将空速计、GPS、激光测距仪、飞行控制器、单片机互联成整体。所述“视听”功能模块在无人机飞行过程中可以对其周围障碍物实施自动规避以避免碰撞，并能够自主导航飞行；所述“视听”功能模块在无人机处于地面时，用户可通过语音指令控制其实现机翼折叠、地面行驶功能。所述“视听”功能模块还具有高设计灵活性，可以满足用户的个性化需求。

主权项：1.一种用于无人机飞行控制的“视听”功能模块，其特征在于：由飞行控制器、单片机、语音识别芯片、GPS空速计、激光测距仪、直流电机驱动板、电子调速器、空速计、电机、舵机组成；通过I2C总线连接，将空速计、GPS、激光测距仪、飞行控制器、单片机互联成整体。所述的飞行控制器采用pixhawk开源飞控，具有功能齐全、支持机型广、性能强大的特点，起到飞行数据采集与分析、解释和执行控制指令的作用。所述飞行控制器通过I2C总线与单片机、激光测距仪、空速计相连，通过信号线与电子调速器相连。所述的GPS，通过I2C总线与飞行控制器相连，起到实时接收卫星导航信号的作用。所述的空速计，通过压力传感器测出无人机飞行速度，通过I2C总线与飞行控制器相连，起到实时测量飞行速度的作用。所述的激光测距仪，采用的是TOF技术：通过发出经调制的近红外光，遇物体后反射，然后通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄物体的距离，以产生深度信息；所述激光测距仪具有体积小、重量轻、测量准确的特点，通过I2C总线与飞行控制器相连，起到测量各个方位障碍物与无人机之间距离的作用。所述的I2C总线共有VCC、GND、SCL和SDA四条线路，其中VCC接入电源的正极，为从机供电；GND接入地线，使主机与从机共地，保证电平的统一，避免信号产生错误；SCL为串行时钟线，主要用于控制数据的传输速率和同步通信；SDA为信号线，起到传输数据的作用。所述I2C总线通过单片机、飞行控制器、GPS、激光测距仪、空速计的I2C接口将其互联为一个整体。所述的飞行控制器、激光测距仪、GPS、空速计、I2C总线组成的视觉功能分系统，可实时监测机身与障碍物的距离，若检测到有障碍物接近，则进行规避，并能够对用户进行语音反馈，可使无人机在飞行过程中，对周围障碍物进行规避，以避免碰撞。所述的语音芯片选用LU-ASR01语音识别芯片，可对声学信号进行特征提取与模式识别，该芯片同时拥有多个IO口，可以输出串口数据、PWM值、高低电平信号，便于将语音指令输入至单片机，进行进一步决策；所述语音识别芯片通过信号线与单片机相连，起到语音特征提取与识别、语音播报反馈的作用。所述单片机选用开源单片机ArduinoMega2560，其拥有众多读取和输出PWM值的端口，可连于语音识别芯片，而且支持I2C总线通信，能通过I2C总线与飞行控制器相连。所述单片机通过I2C总线与飞行控制器相连，通过信号线与舵机、语音识别芯片、直流电机驱动板相连，起到数据处理、控制、通信、计时、信号转换的功能。所述的语音识别芯片、单片机、直流电机驱动板组成听觉功能分系统，可以识别用户的指定语音命令，控制舵机和电机完成机翼折叠折叠、地面行驶、空地模式切换、避障模式开关的功能。所述的直流电机驱动板，选用L298N直流电机驱动板，具有体积小、重量轻、自带降压模块的优点，输入端通过信号线与单片机相连，输出端通过信号线与电机相连，起到控制、驱动电机转动的作用。所述的电子调速器，输入端通过信号线与飞行控制器相连，输出端通过信号线与电机相连，起到控制、驱动电机转动的作用。

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