一种炉内空间自主导航的无人机转让专利
申请号 : CN202111359955.2
文献号 : CN113998109B
文献日 : 2022-05-13
发明人 : 梅东升 , 刘红欣 , 毛永清 , 蔡来生 , 郭强 , 孙健 , 梁浩 , 赵志宏 , 武国旺 , 梁满仓 , 刘政修 , 赵潇然 , 付达 , 孟超 , 蔚鹏飞 , 梁国杰 , 陈国伟
申请人 : 北京京能能源技术研究有限责任公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种炉内空间自主导航的无人机,其特征在于,所述炉内空间自主导航的无人机包括设置在中间的机身主体(1)和设置在四角的螺旋桨装置(3),在所述机身主体(1)上设置激光雷达定位装置(2)和可伸缩组件(8),在所述螺旋桨装置(3)上设置防护结构(7),所述激光雷达定位装置(2)设置在所述机身主体(1)的上方,所述可伸缩组件(8)设置在所述激光雷达定位装置(2)的外圆周上;在所述机身主体(1)上设置飞行平衡调整装置(4),飞行平衡调整装置(4)调整触发可伸缩组件(8)伸缩的电流大小来调节可伸缩组件(8)伸出或缩回,所述飞行平衡调整装置(4)包括位于机底(101)的中心位置上的中心球(41)、承托中心球(41)的平面(42)和沿所述中心球(41)与所述可伸缩组件(8)对应方向连线设置的滑动电阻(43);所述滑动电阻(43)的数量与所述可伸缩组件(8)的数量相同,所述滑动电阻(43)与触发所述可伸缩组件(8)伸缩的电路串联。
2.根据权利要求1所述的一种炉内空间自主导航的无人机,其特征在于,所述激光雷达定位装置(2)与所述机身主体(1)刚性连接,所述螺旋桨装置(3)与所述防护结构(7)刚性连接。
3.根据权利要求2所述的一种炉内空间自主导航的无人机,其特征在于,所述防护结构(7)安装在螺旋桨装置(3)的外侧。
4.根据权利要求3所述的一种炉内空间自主导航的无人机,其特征在于,所述防护结构(7)包括防护环(701)和连接块(702),所述连接块(702)安装在所述防护环(701)的内侧。
5.根据权利要求1所述的一种炉内空间自主导航的无人机,其特征在于,在所述机身主体(1)的下方设置摄像装置(5)。
6.根据权利要求1所述的一种炉内空间自主导航的无人机,其特征在于,在所述机身主体(1)的下方设置起落装置(6)。
7.根据权利要求6所述的一种炉内空间自主导航的无人机,其特征在于,所述起落装置(6)包括支撑结构(61)和接地结构(62),所述支撑结构(61)与所述接地结构(62)可拆卸连接。
8.根据权利要求7所述的一种炉内空间自主导航的无人机,其特征在于,所述支撑结构(61)包括第一杆(611)、第二杆(612)和第三杆(613),所述第三杆(613)的一端与所述第一杆(611)连接,所述第三杆(613)的另一端与所述第二杆(612)连接。
9.根据权利要求7所述的一种炉内空间自主导航的无人机,其特征在于,在所述接地结构(62)上设置减振装置(621)。
10.根据权利要求9所述的一种炉内空间自主导航的无人机,其特征在于,所述减振装置(621)套设在所述接地结构(62)上。
说明书 :
一种炉内空间自主导航的无人机
技术领域
背景技术
星定位信号的情况下无人机无法进行定位自主飞行,过程中飞机飞行位置需要飞手实时控
制并且不能知道飞机实时的绝对位置信息,飞行位置不准对操作人员要求高,作业效果差,
此外,飞机不具备防护结构,在巡检过程中有较大概率与障碍物发生碰撞,进而导致无人机
失衡不能执行飞行作业。
发明内容
员要求高,作业效果差以及飞机不具备防护结构,在巡检过程中有较大概率与障碍物发生
碰撞,进而导致无人机失衡不能执行飞行作业的问题。
伸缩组件,在所述螺旋桨装置上设置防护结构,所述激光雷达定位装置设置在所述机身主
体的上方,所述可伸缩组件设置在所述激光雷达定位装置的外圆周上;在所述机身主体上
设置飞行平衡调整装置,飞行平衡调整装置调整触发可伸缩组件伸缩的电流大小来调节可
伸缩组件伸出或缩回,所述飞行平衡调整装置包括位于机底的中心位置上的中心球、承托
中心球的平面和沿所述中心球与所述可伸缩组件对应方向连线设置的滑动电阻;所述滑动
电阻的数量与所述可伸缩组件的数量相同,所述滑动电阻与触发所述可伸缩组件伸缩的电
路串联。
雷达作用,降低其他装置激光遮挡角度的影响,从而使得收集到较大的数据范围信息,进而
提高炉内空间自主导航的无人机的定位精度;在螺旋桨装置上设置防护结构可以有效避免
无人机在巡检过程中与障碍物发生碰撞。
装置,使得炉内空间的无人机可以实现自主导航、自主定位飞行;激光雷达定位装置设置在
机身主体的上方,可以在最大程度上发挥激光雷达作用,降低其他装置激光遮挡角度的影
响,从而使得收集到较大的数据范围信息,进而提高无人机的定位精度;在螺旋桨装置上设
置防护结构可以有效避免无人机在巡检过程中与障碍物发生碰撞。
附图说明
构;611、第一杆;612、第二杆;613、第三杆;62、接地结构;621、减振装置;7、防护结构;701、
防护环;702、连接块;8、可伸缩组件;91、第一辅助定位装置;92、第二辅助定位装置。
具体实施方式
解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技
术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的
结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求
的保护范围之内。
1上设置激光雷达定位装置2和可伸缩组件8,在所述螺旋桨装置3上设置防护结构7,所述激
光雷达定位装置2设置在所述机身主体1的上方。
光雷达作用,降低其他装置激光遮挡角度的影响,从而使得收集到较大的数据范围信息,进
而提高无人机的定位精度;在螺旋桨装置3上设置防护结构7可以有效避免无人机在巡检过
程中与障碍物发生碰撞,提高作业安全性。
头,每相邻两个激光发射头之间的夹角为30°,使得所述激光雷达定位装置2可以在水平面
上实现360°环扫,收集空间点云信息,可以对作业区域进行全方位扫描,进而提高无人机的
定位精度;便于无人机判断周围障碍物与无人机的距离,在接近障碍物时进行避障动作;一
些极细或是透明类结构无法通过激光准确发现,如果有遗漏则通过防护结构7进行隔离,保
证螺旋桨装置3正常旋转稳定飞行。
摄像装置可以设置在所述机身主体1上的前侧,所述摄像装置可以设置在所述机身主体1的
后侧,所述摄像装置还可以设置在所述机身主体1的上侧等。
设置在所述机身主体1的上方靠后的位置,所述第二辅助定位装置92设置在所述机身主体1
的下方靠后的位置,所述第二辅助定位装置92的激光头朝下设置。
助定位装置92的激光头朝下设置,用于收集下方的信息,进一步提高炉内空间的无人机的
定位精度;第一辅助定位装置91和第二辅助定位装置92均设置在所述机身主体1的靠后的
位置,便于平衡设置在靠前的摄像装置5的重量,保持炉内空间自主导航的无人机飞行的平
衡性,进一步提高炉内空间自主导航的无人机飞行的安全性。
612连接。
具体的,如图4所示,在所述机身主体1上设置可伸缩组件8。所述可伸缩组件8设置在所述激
光雷达定位装置2的外圆周上。
避免激光雷达定位装置2与外部的障碍物发生碰撞;另一方面,当炉内空间自主导航的无人
机在飞行作业时发生碰撞等情况失衡时,控制飞行平衡调整装置4调整触发可伸缩组件8伸
缩的电流大小来调节可伸缩组件8伸出或缩回,来调整无人机的在某个方向上的重量飞行
姿态,使得无人机恢复平衡的状态,保障炉内空间自主导航的无人机平衡飞行。
连线设置的滑动电阻43;所述滑动电阻43包括滑动部431和静止部432,在所述静止部432的
外侧套设所述滑动部431,滑动部431的外端与中心球41连接;所述滑动电阻43的数量与所
述可伸缩组件8的数量相同,所述滑动电阻43与触发所述可伸缩组件8伸缩的电路串联。飞
行平衡调整装置4的设置可快速、准确的控制可伸缩组件8电流的大小。
一侧滑动,使电阻变小;另一侧的滑动电阻43的滑动部431向静止部432外侧滑动,使电阻变
大;从而通过对应的可伸缩组件8的电流变大和变小,促使倾斜一侧的可伸缩组件8伸长,另
一侧的可伸缩组件8缩短来平衡检测无人机的飞行;可知,中心球41滑动后对倾斜方向一侧
的多个可伸缩组件8均有不同程度的促发伸长作用,而对倾斜方向另一侧的多个可伸缩组
件8均有不同程度的促发缩短作用;从而可以保障检测无人机平衡飞行。
组件8对激光雷达定位装置2的扫射角度的遮挡,从而使得收集到较大的数据范围信息,进
而提高炉内空间自主导航的无人机的定位精度;当检测到无人机周围有不可避免的障碍物
时,控制可伸缩组件8伸出可以对激光雷达定位装置2形成保护,避免激光雷达定位装置2与
外部的障碍物发生碰撞;发生碰撞失衡后,飞行人员通过遥控装置控制飞行平衡调整装置
4,进而来控制可伸缩组件8的伸出或缩回,从而调整好检测无人机姿态后可以继续执行巡
视任务。
装置,使得炉内空间的无人机可以实现自主导航、自主定位飞行;激光雷达定位装置设置在
机身主体的上方,可以在最大程度上发挥激光雷达作用,降低激光遮挡角度,从而使得收集
到较大的数据范围信息,进而提高无人机的定位精度;在螺旋桨装置上设置防护结构可以
有效避免无人机在巡检过程中与障碍物发生碰撞。
航的无人机的控制方法具体包括以下步骤:
数据范围信息,进而提高炉内空间自主导航的无人机的定位精度。
出或缩回,调整无人机的飞行姿态,使得无人机恢复平衡的状态,保障炉内空间自主导航的
无人机平衡飞行。
机的状态进行判定,便于检测无人机的控制系统控制可伸缩组件8伸出或缩回,在步骤103
中,当检测无人机进行飞行作业时,控制可伸缩组件8缩回,避免可伸缩组件8对激光雷达定
位装置2的扫射角度的遮挡,从而使得收集到较大的数据范围信息,进而提高炉内空间自主
导航的无人机的定位精度;在步骤S113中,当炉内空间自主导航的无人机不进行飞行作业
时,控制可伸缩组件8伸出,更好地防护激光雷达定位装置2;通过步骤S104对炉内空间自主
导航的无人机周围是否有不可避免的障碍物进行判断,在步骤105中,当检测到无人机周围
有不可避免的障碍物时,控制可伸缩组件8伸出可以对激光雷达定位装置2形成保护,避免
激光雷达定位装置2与外部的障碍物发生碰撞;通过步骤S107对无人机在飞行作业时是否
失衡进行判定,在步骤S108中,当炉内空间自主导航的无人机在飞行作业时发生碰撞等情
况失衡时,控制飞行平衡调整装置4调整触发可伸缩组件8伸缩的电流大小来调节可伸缩组
件8伸出或缩回,调整无人机的飞行姿态,使得无人机恢复平衡的状态,保障炉内空间自主
导航的无人机平衡飞行;通过步骤S110对1min后无人机在飞行作业时是否失衡进行判定,
在步骤S111中,在1min后检测炉内空间自主导航的无人机在飞行作业保持平衡时,继续进
行飞行检测任务;在步骤S112中,在1min后检测炉内空间自主导航的无人机在飞行作业仍
然失衡时,发出警报,提醒工作人员停止进行飞行检测任务。
限定的范围为准。