摘要：当今社会科技及经济发展十分迅速，而无人机作为正在逐渐兴起的行业，无论是在民用、军用还是消费方面都有着不可替代的作用。无人机相较于有人机有如下优点：在军事方面，执行具有危险性的任务时，可保证无人员伤亡，且不需要考虑搭载人数及保护人员的安全措施；体积可随需要随意变化；无人机不需要设置驾驶舱，也不需要培训飞行员，可大大降低执行任务所需的成本；无人机相较于正常飞机起降所需的要求低，更加的方便。当今无人机的作用不可小觑，军用无人机灵敏度、飞行高度高，飞行航程远，飞行速度快，智能化要求高，可用于侦查、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机、战斗等任务。民用无人机则可用于农业植保、国土测绘、送货、警用、消防、气象监测、数据采集、空中无线网络等行业。而消费类无人机可用于航拍、娱乐及竞技。

无人机本身只是一个简易的飞行器，通过遥控、卫星信号等对其进行控制，只能作为搭载的平台，而要实现各种功能、完成各种军用及民用任务，除了无人机自身的控制板之外，必须在无人机上搭载不同的模块，例如：红外线传感器、超声波传感器等，分别用于温度测量、位置测量等。本次毕业设计的主题为无人机智能可编程模块设计，我所设计的模块为基于Arduino UNO R3开发板和舵机扩展板，采用MG90S数字舵机实现任务的无人机智能可编程机械臂挂载，用于实现灾区投送物资、火灾时进行灭火及高空载物危险任务等。稳定的控制及良好的信号传输对于无人机挂载来说是十分重要的，本次毕业设计旨在进一步加强无人机挂载市场机械臂产品的多样性及稳定性。

关键词：无人机；智能可编程模块；Arduino UNO R3；MG90S

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章 研究背景与意义-1

1.1 无人机概述-1

1.1.1无人机的起源-1

1.1.2 无人机的定义及介绍-1

1.2 研究背景-1

1.2.1 国外研究现状-1

1.2.2 国内研究现状-2

1.2.3 我国无人机行业的问题及技术弱点-2

1.2.4 无人机的总体发展趋势-2

1.3 课题研究的意义与价值-4

第二章 总体方案设计-5

2.1 设计目标-5

2.2 设计方案-5

2.3系统框图-6

2.4 本章小结-7

第三章 硬件设计-8

3.1 器件选型-8

3.1.1 控制板-8

3.1.2 舵机拓展板-11

3.1.3 舵机-11

3.2 机械臂架构设计-13

3.3 机械臂外观-15

3.4 本章小结-16

第四章 辅助系统-17

4.1 SIFT算法-17

4.1.1 尺度空间极值检测-17

4.1.2 关键字定位-18

4.1.3 方向确定-19

4.1.4 关键点描述符-19

4.2 SIFT算法改进-19

4.3 改进算法流程-21

4.4 本章小结-22

第五章 机械臂调试-23

5.1 软件调试-23

5.2 硬件调试-30

5.3 本章小结-34

第六章 总结与展望-35

5.1 总结-35

5.2 问题与不足-36

5.3 展望-36

参考文献-37

致  谢-39

附  录-41