全文摘要
本实用新型属于无人机测距技术领域，具体提供了一种无人飞行器载防抖测距装置，通过无人机的图像传输系统在地面控制载有测距装置的无人机沿着电力线进行巡检，到达预定高度后，靠近电力线，然后开启机械陀螺组保持测距装置的稳定，同时通过双目相机同步采集左右图像，将采集到的图像进行处理便可得知电力线与周边障碍物之间的距离。该装置工艺成本及人工成本较低，操作方便且简单，机械陀螺组能保证双目相机在高空中稳定进行拍摄，实现精确的对电力线与周遭物体之间的安全距离进行巡查，确保电力线的安全可靠，该装置尤其能对人工难以作业的高位地段对电力线进行可靠快速的巡检，提高了工作人员的人身安全。
主设计要求
1.一种无人飞行器载防抖测距装置，包括无人机(100)，其特征在于：还包括机械陀螺组、驱动电机及双目相机(16)，所述驱动电机及所述双目相机(16)均与所述无人机(100)的飞控板通过串口连接；所述机械陀螺组包括的第一机械陀螺(10)和第二机械陀螺(11)，所述驱动电机包括第一电机(15)、第二电机(14)及第三电机(12)，所述第一机械陀螺(10)由第一电机(15)驱动，所述第二机械陀螺(11)由第二电机(14)驱动，所述机械陀螺组轴线与水平方向垂直；所述第三电机(12)的输出轴与所述双目相机(16)连接，且所述第三电机(12)的输出轴的延长线与水平方向垂直。
设计方案
1.一种无人飞行器载防抖测距装置，包括无人机(100)，其特征在于：还包括机械陀螺组、驱动电机及双目相机(16)，所述驱动电机及所述双目相机(16)均与所述无人机(100)的飞控板通过串口连接；
所述机械陀螺组包括的第一机械陀螺(10)和第二机械陀螺(11)，所述驱动电机包括第一电机(15)、第二电机(14)及第三电机(12)，所述第一机械陀螺(10)由第一电机(15)驱动，所述第二机械陀螺(11)由第二电机(14)驱动，所述机械陀螺组轴线与水平方向垂直；
所述第三电机(12)的输出轴与所述双目相机(16)连接，且所述第三电机(12)的输出轴的延长线与水平方向垂直。
2.根据权利要求1所述的无人飞行器载防抖测距装置，其特征在于：所述机械陀螺组包括至少两个机械陀螺，各所述机械陀螺对称均布在所述无人机(100)上。
3.根据权利要求2所述的无人飞行器载防抖测距装置，其特征在于：所述第三电机(12)位于所述机械陀螺组的对称中心。
4.根据权利要求1所述的无人飞行器载防抖测距装置，其特征在于：所述装置还包括连接杆(13)，所述连接杆(13)一端与所述双目相机(16)固定连接，所述连接杆(13)另一端与所述第三电机(12)的输出轴可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的无人飞行器载防抖测距装置，其特征在于：所述驱动电机为步进电机。
6.根据权利要求1所述的无人飞行器载防抖测距装置，其特征在于：所述装置还包括双目数据处理平台，所述双目数据处理平台为基于ARM架构且搭载CUDA并行运算能力的SoC，所述双目数据处理平台与所述无人机(100)的飞控板之间通过串口连接通信。
7.根据权利要求6所述的无人飞行器载防抖测距装置，其特征在于：所述SoC包含存储器，所述存储器用于存储所述双目相机(16)的图像信息。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于无人机测距技术领域，具体涉及一种无人飞行器载防抖测距装置。
背景技术
目前，在电力线通道巡检工作中，对电力线与周遭物体安全间距的巡查，主要是通过人工使用激光测距仪测量嫌疑目标物体和电力线之间的距离，存在仪器设备成本高、人工作业繁琐劳累且巡检效率低等问题。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中电力线通道巡检效率低的问题。
为此，本实用新型提供了一种无人飞行器载防抖测距装置，包括无人机，还包括机械陀螺组、驱动电机及双目相机，所述驱动电机及所述双目相机均与所述无人机的飞控板通过串口连接；
所述机械陀螺组包括的第一机械陀螺和第二机械陀螺，所述驱动电机包括第一电机、第二电机及第三电机，所述第一机械陀螺由第一电机驱动，所述第二机械陀螺由第二电机驱动，所述机械陀螺组轴线与水平方向垂直；
所述第三电机的输出轴与所述双目相机连接，且所述第三电机的输出轴的延长线与水平方向垂直。
优选地，所述机械陀螺组包括至少两个机械陀螺，各所述机械陀螺对称均布在所述无人机上。
优选地，所述第三电机位于所述机械陀螺组的对称中心。
优选地，所述装置还包括连接杆，所述连接杆一端与所述双目相机固定连接，所述连接杆另一端与所述第三电机的输出轴可拆卸连接。
优选地，所述驱动电机为步进电机。
优选地，所述装置还包括双目数据处理平台，所述双目数据处理平台为基于ARM架构且搭载CUDA并行运算能力的SoC，所述双目数据处理平台与所述无人机的飞控板之间通过串口连接通信。
优选地，所述SoC包含存储器，所述存储器用于存储所述双目相机的图像信息。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种无人飞行器载防抖测距装置，通过无人机的图像传输系统在地面控制载有测距装置的无人机沿着电力线进行巡检，到达预定高度后，靠近电力线，然后开启机械陀螺组保持测距装置的稳定，同时通过双目相机同步采集左右图像，将采集到的图像进行处理便可得知电力线与周边障碍物之间的距离。该装置工艺成本及人工成本较低，操作方便且简单，机械陀螺组能保证双目相机在高空中稳定进行拍摄，实现精确的对电力线与周遭物体之间的安全距离进行巡查，确保电力线的安全可靠，该装置尤其能对人工难以作业的高位地段对电力线进行可靠快速的巡检，提高了工作人员的人身安全。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型无人飞行器载防抖测距装置的结构示意图。
附图标记说明：无人机100，第一机械陀螺10，第二机械陀螺11，第三电机12，连接杆13，第二电机14，第一电机15，双目相机16。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本实用新型实施例提供了一种无人飞行器载防抖测距装置，包括无人机100，其特征在于：还包括机械陀螺组、驱动电机及双目相机16，所述驱动电机及所述双目相机16均与所述无人机100的飞控板通过串口连接；
所述机械陀螺组包括的第一机械陀螺10和第二机械陀螺11，所述驱动电机包括第一电机15、第二电机14及第三电机12，所述第一机械陀螺10由第一电机15驱动，所述第二机械陀螺11由第二电机14驱动，所述机械陀螺组轴线与水平方向垂直；
所述第三电机12的输出轴与所述双目相机16连接，且所述第三电机12的输出轴的延长线与水平方向垂直。如图1所示，本实施例无人飞行器是带旋翼的无人机100，操作简单且飞行稳定，一般包括飞控板、旋翼及图传设备，在无人机100上装载防抖测距装置，在机身下面安装支架，然后在支架上安装第一电机15和第二电机14，并在第一电机15和第二电机14上分别装配第一机械陀螺10和第二机械陀螺11，双目相机16与飞控板的扩展串口接口连接可以实现图传功能，操作者在地面通过图传的视频来控制无人机100的飞行，当飞行至电力线附近时，悬停，同时开启第一电机15及第二电机14，电机带动机械陀螺组高速旋转，当机械陀螺组高速旋转时，根据高速机械陀螺的定轴性便可提高整个无人机的稳定性，避免高空气流和偏风的干扰，保证双目相机16稳定的拍摄，提高了拍摄图片的精度和清晰度；另一方面，两个机械陀螺高速旋转，且旋转方向相反，转速相同，相较一个机械陀螺，不仅提高了整体的稳定性即定轴性，还能自我抵消扭矩，避免对无人机100的飞行造成额外的干扰。在拍摄过程中，通过控制第三电机12的正反转来调整双目相机16的角度，在旋转过程中，摄像头始终保持水平，尽可能的多方位对电力线及障碍物进行拍摄，便于精确计算分析出电力线和障碍物之间的距离，双目测距为现有技术，在使用过程中只需预先调好参数并对焦即可。当采集到图像信息后，在地人工面辅助分析软件端，通过回放采集数据中的图像信息，人工选择图像中的嫌疑目标物和输电线缆，软件使用图像对应的点云数据自动计算出距离结果，。其中，在遥控器上设置驱动电机的相关按钮，实现对各个驱动电机的开、关及正反转。
优选的方案，所述机械陀螺组包括至少两个机械陀螺，各所述机械陀螺对称均布在所述无人机100上。由此可知，多个机械陀螺沿着无人机的对称中心均布，尽量保证无人机的静态平衡性，使得多旋翼无人机的各个旋翼负载相同，提高了整体稳定性，且避免个别旋翼负载过重影响寿命。
优选的方案，所述第三电机12位于所述机械陀螺组的对称中心。由此可知，如图1所示，第三电机12和双目相机16均位于无人机100的中心，也即机械陀螺组的对称中心，提高了整体的静态平衡性，便于无人机100稳定的起飞和降落。
优选的方案，所述装置还包括连接杆13，所述连接杆13一端与所述双目相机16固定连接，所述连接杆13另一端与所述第三电机12的输出轴可拆卸连接。由此可知，通过设计连接杆13的长度，保证双目相机16尽可能的伸到下方，且不会超过无人机100的支撑架，这样拍摄视野开阔，还能减弱电磁干扰。
优选的方案，所述驱动电机为步进电机。由此可知，驱动电机都是与飞控板串口连接，地面站(遥控器)通过飞控板来控制步进电机。
优选的方案，所述装置还包括双目数据处理平台，所述双目数据处理平台为基于ARM架构且搭载CUDA并行运算能力的SoC，所述双目数据处理平台与所述无人机100的飞控板之间通过串口连接通信。由此可知，通过双目相机16,同步采集左右图像，双目相机16拍摄的照片直接在SoC上进行处理，具体地，通过双目数据处理平台中的CUDA计算单元，实时计算出所拍摄图像中每个像素点的距离深度值(每个像素点对应的空间目标到双目光学相机左相机的距离)，生成深度图像数据，通过ROS机器人操作系统中的PCL(点云库)，实时将深度图像数据转换为空间点云数据。在无人机机载端的双目数据处理平台上，通过计算机视觉技术，实时识别拍摄图像中的输电线缆和嫌疑目标物，使用对应的点云数据自动计算出距离信息并存储非安全距离的图像与地理信息数据。
优选的方案，所述SoC包含存储器，所述存储器用于存储所述双目相机16的图像信息。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种无人飞行器载防抖测距装置，通过无人机的图像传输系统在地面控制载有测距装置的无人机沿着电力线进行巡检，到达预定高度后，靠近电力线，然后开启机械陀螺组保持测距装置的稳定，同时通过双目相机同步采集左右图像，将采集到的图像进行处理便可得知电力线与周边障碍物之间的距离。该装置工艺成本及人工成本较低，操作方便且简单，机械陀螺组能保证双目相机在高空中稳定进行拍摄，实现精确的对电力线与周遭物体之间的安全距离进行巡查，确保电力线的安全可靠，该装置尤其能对人工难以作业的高位地段对电力线进行可靠快速的巡检，提高了工作人员的人身安全。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920083295.1
申请日:2019-01-18
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:83(武汉)
授权编号:CN209650558U
授权时间:20191119
主分类号:B64D 43/00
专利分类号:B64D43/00;B64D47/08;B64C27/08;H02G1/02;G01B11/02
范畴分类:32E;
申请人:湖北电鹰科技有限公司
第一申请人:湖北电鹰科技有限公司
申请人地址:430074 湖北省武汉市东湖新技术开发区高新大道999号武汉新能源研究院大楼A8-C4-201室
发明人:蔡晓东;李玲玲
第一发明人:蔡晓东
当前权利人:湖北电鹰科技有限公司
代理人:张涛
代理机构:11228
代理机构编号:北京汇泽知识产权代理有限公司 11228
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计