本發(fā)明具體涉及無(wú)人機(jī)，具體是一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置與方法。

背景技術(shù)：

1、在城市安全管理下，可通過(guò)使用無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)掛載設(shè)備，并結(jié)合ai相關(guān)算法可幫助用戶(hù)及時(shí)、準(zhǔn)確的從空中視角發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并進(jìn)行執(zhí)法取證，協(xié)助處理相關(guān)問(wèn)題，以維護(hù)城市建設(shè)秩序。

2、在無(wú)人機(jī)的巡檢執(zhí)飛任務(wù)中，一般采用復(fù)合避障方法結(jié)合了多種測(cè)距方法和視覺(jué)圖像處理技術(shù)，能夠提供更加全面和準(zhǔn)確的障礙物信息，這種方法通常包括激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器的綜合運(yùn)用，并通過(guò)控制其航飛方向，以此實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的避障任務(wù)，但該方式避障緩沖距離較短，若遇較寬的障礙物時(shí)，則導(dǎo)致無(wú)人機(jī)反應(yīng)時(shí)間較短，無(wú)法迅速完成避障動(dòng)作，進(jìn)而影響無(wú)人機(jī)的巡檢作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提出適用于一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置及方法以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置，其包括：

3、飛行器主體，其腹部固定安裝有云臺(tái)；

4、巡檢攝像頭，其安裝在所述云臺(tái)上；

5、避障旋翼部件，其設(shè)置有四個(gè)，并分別安裝在所述飛行器主體的四個(gè)翼臂上；

6、激光測(cè)距器，其安裝在所述飛行器主體的頂部；

7、以及避障飛行系統(tǒng)，其能夠?qū)Ω魉霰苷闲聿考l(fā)出飛行指令，并驅(qū)使各所述避障旋翼部件進(jìn)行姿態(tài)調(diào)節(jié)，以配合激光測(cè)距器進(jìn)行飛行避障動(dòng)作。

8、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述避障旋翼部件由上旋翼機(jī)構(gòu)和下旋翼機(jī)構(gòu)組成，其中，所述下旋翼機(jī)構(gòu)固定在所述飛行器主體翼臂的端部，且所述下旋翼機(jī)構(gòu)與上旋翼機(jī)構(gòu)進(jìn)行同步姿態(tài)調(diào)節(jié)并旋轉(zhuǎn)。

9、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述下旋翼機(jī)構(gòu)包括

10、下筒殼，其內(nèi)設(shè)置有內(nèi)膽，且所述內(nèi)膽通過(guò)其上的多個(gè)固定爪固定在所述下筒殼的內(nèi)壁上；

11、傾斜座，其通過(guò)姿態(tài)調(diào)節(jié)組件安裝在所述下筒殼上，所述傾斜座的內(nèi)底面上設(shè)置有異型槽，且所述異型槽內(nèi)匹配滑動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)環(huán)；

12、內(nèi)旋座，其設(shè)置在所述傾斜座內(nèi)，并與所述轉(zhuǎn)環(huán)固定連接，使得所述內(nèi)旋座與所述傾斜座之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

13、翼環(huán)，其采用連桿與所述內(nèi)旋座固定連接，且所述翼環(huán)與所述內(nèi)旋座相平行設(shè)置；

14、以及第二旋葉，其至少設(shè)置有兩個(gè)，并圓周陣列在所述翼環(huán)的外側(cè)壁上。

15、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述傾斜座內(nèi)固定安裝有無(wú)刷電機(jī)，所述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端固定連接有驅(qū)動(dòng)桿的一端，且所述驅(qū)動(dòng)桿與所述內(nèi)旋座之間采用多個(gè)支桿固定連接。

16、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述姿態(tài)調(diào)節(jié)組件包括

17、轉(zhuǎn)臂，其設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述轉(zhuǎn)臂相對(duì)的一端均采用轉(zhuǎn)銷(xiāo)可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述內(nèi)膽上，且每個(gè)所述轉(zhuǎn)銷(xiāo)均穿入至內(nèi)膽中，并連接有從動(dòng)齒輪；

18、推桿，其設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述推桿的一端分別可轉(zhuǎn)動(dòng)連接兩個(gè)所述轉(zhuǎn)臂上，兩個(gè)所述推桿的另一端均可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述傾斜座上；

19、主動(dòng)齒輪，其設(shè)置在所述內(nèi)膽內(nèi)，并與兩個(gè)所述從動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng)，且兩個(gè)所述從動(dòng)齒輪相對(duì)于所述主動(dòng)齒輪對(duì)稱(chēng)設(shè)置；

20、以及伺服電機(jī)一，其固定在所述內(nèi)膽上，并驅(qū)動(dòng)連接所述主動(dòng)齒輪。

21、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述上旋翼機(jī)構(gòu)由上筒殼、封座、旋塊以及與所述第二旋葉數(shù)量相同的第一旋葉，其中，所述封座與上筒殼固定壓接，所述封座頂部的側(cè)壁上圓周陣列有多個(gè)所述第一旋葉；

22、所述旋塊設(shè)置于所述上筒殼內(nèi)，并固定連接于所述封座與所述驅(qū)動(dòng)桿之間。

23、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，每相應(yīng)的第一旋葉與第二旋葉之間的距離均大于所述第二旋葉長(zhǎng)度的1/2。

24、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述避障飛行系統(tǒng)包括

25、電池模塊，其設(shè)置在所述飛行器主體內(nèi)；

26、信號(hào)模塊，其安裝在飛行器主體上，并信號(hào)連接所述巡檢攝像頭和激光測(cè)距器；

27、plc主控模塊，其通過(guò)信號(hào)模塊與終端信號(hào)連接，且所述plc主控模塊通過(guò)分控模塊對(duì)各所述避障旋翼部件發(fā)出飛行指令；

28、以及gps定位器，其能夠?qū)崟r(shí)對(duì)終端傳輸定位信息；

29、其中，所述巡檢攝像頭、激光測(cè)距器、信號(hào)模塊、gps定位器以及各所述避障旋翼部件均由電池模塊進(jìn)行供電。

30、本發(fā)明還提供了一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障方法，其包括以下步驟：

31、步驟1：用戶(hù)設(shè)置航飛路線(xiàn)，結(jié)合飛行器主體搭載的巡檢攝像頭進(jìn)行攝影數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)后續(xù)數(shù)據(jù)處理生成點(diǎn)云和模型數(shù)據(jù)；

32、步驟2：飛行過(guò)程中，若激光測(cè)距器檢測(cè)到前方航線(xiàn)上50～80米存在障礙物，終端智能系統(tǒng)及時(shí)給出向左或向右移動(dòng)的避讓指令，若向左移動(dòng)時(shí)，各避障旋翼部件進(jìn)行向左傾斜的姿態(tài)調(diào)節(jié)，且位于右側(cè)方的兩個(gè)避障旋翼部件的旋轉(zhuǎn)速度提升，而位于左側(cè)方的兩個(gè)避障旋翼部件的旋轉(zhuǎn)速度降低，此時(shí)，無(wú)人機(jī)右部的升力大于無(wú)人機(jī)左部的升力，使得無(wú)人機(jī)迅速向左偏移，直至避障成功；

33、若向右移動(dòng)時(shí)，各避障旋翼部件進(jìn)行向右傾斜的姿態(tài)調(diào)節(jié)，且位于右側(cè)方的兩個(gè)避障旋翼部件的旋轉(zhuǎn)速度降低，而位于左側(cè)方的兩個(gè)避障旋翼部件的旋轉(zhuǎn)速度提升，此時(shí)，無(wú)人機(jī)左部的升力大于無(wú)人機(jī)右部的升力，使得無(wú)人機(jī)迅速向右偏移，直至避障成功。

34、步驟3：待避障后，各避障旋翼部件協(xié)同驅(qū)使無(wú)人機(jī)回至航飛路線(xiàn)上，繼續(xù)進(jìn)行巡查作業(yè)。

35、本發(fā)明采用以上技術(shù),與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有以下有益效果：本發(fā)明裝置中設(shè)置有避障旋翼部件，在執(zhí)飛時(shí)，若激光測(cè)距器檢測(cè)到前方存在障礙物，終端智能系統(tǒng)及時(shí)給出向左或向右移動(dòng)的避讓指令，若向左移動(dòng)時(shí)，各避障旋翼部件進(jìn)行向左傾斜的姿態(tài)調(diào)節(jié)，且位于右側(cè)方的兩個(gè)避障旋翼部件的旋轉(zhuǎn)速度提升，而位于左側(cè)方的兩個(gè)避障旋翼部件的旋轉(zhuǎn)速度降低，此時(shí)，無(wú)人機(jī)右部的升力大于無(wú)人機(jī)左部的升力，使得無(wú)人機(jī)迅速向左偏移完成避障；

36、若向右移動(dòng)時(shí)，各避障旋翼部件進(jìn)行向右傾斜的姿態(tài)調(diào)節(jié)，且位于右側(cè)方的兩個(gè)避障旋翼部件的旋轉(zhuǎn)速度降低，而位于左側(cè)方的兩個(gè)避障旋翼部件的旋轉(zhuǎn)速度提升，此時(shí)，無(wú)人機(jī)左部的升力大于無(wú)人機(jī)右部的升力，使得無(wú)人機(jī)迅速向右偏移完成避障。

技術(shù)特征：

1.一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置，其特征在于，其包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置，其特征在于：所述避障旋翼部件(5)由上旋翼機(jī)構(gòu)和下旋翼機(jī)構(gòu)組成，其中，所述下旋翼機(jī)構(gòu)固定在所述飛行器主體(1)翼臂的端部，且所述下旋翼機(jī)構(gòu)與上旋翼機(jī)構(gòu)進(jìn)行同步姿態(tài)調(diào)節(jié)并旋轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置，其特征在于：所述下旋翼機(jī)構(gòu)包括

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置，其特征在于：所述傾斜座(70)內(nèi)固定安裝有無(wú)刷電機(jī)(68)，所述無(wú)刷電機(jī)(68)的驅(qū)動(dòng)端固定連接有驅(qū)動(dòng)桿(58)的一端，且所述驅(qū)動(dòng)桿(58)與所述內(nèi)旋座(69)之間采用多個(gè)支桿(66)固定連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置，其特征在于：所述姿態(tài)調(diào)節(jié)組件包括

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置，其特征在于：所述上旋翼機(jī)構(gòu)由上筒殼(51)、封座(52)、旋塊(56)以及與所述第二旋葉(54)數(shù)量相同的第一旋葉(53)，其中，所述封座(52)與上筒殼(51)固定壓接，所述封座(52)頂部的側(cè)壁上圓周陣列有多個(gè)所述第一旋葉(53)；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置，其特征在于：每相應(yīng)的第一旋葉(53)與第二旋葉(54)之間的距離均大于所述第二旋葉(54)長(zhǎng)度的1/2。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置，其特征在于：所述避障飛行系統(tǒng)包括

9.一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障方法，其特征在于，其包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種城市安全巡航的新能源無(wú)人機(jī)避障裝置及方法，其包括：飛行器主體，其腹部固定安裝有云臺(tái)；巡檢攝像頭，其安裝在所述云臺(tái)上；避障旋翼部件，其設(shè)置有四個(gè)，并分別安裝在所述飛行器主體的四個(gè)翼臂上；激光測(cè)距器，其安裝在所述飛行器主體的頂部；以及避障飛行系統(tǒng)，其能夠?qū)Ω魉霰苷闲聿考l(fā)出飛行指令，并驅(qū)使各所述避障旋翼部件進(jìn)行姿態(tài)調(diào)節(jié)，以配合激光測(cè)距器進(jìn)行飛行避障動(dòng)作。本發(fā)明裝置中設(shè)置有避障旋翼部件，在執(zhí)飛時(shí)，若激光測(cè)距器檢測(cè)到前方存在障礙物，終端智能系統(tǒng)及時(shí)給出向左或向右快速移動(dòng)的避讓指令。

技術(shù)研發(fā)人員：李宗鋒,文學(xué)鳳,王亞恒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：九江思源軟件有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9