一种输电线路巡检机器人增稳控制方法及装置与流程

技术特征：
1.一种输电线路巡检机器人增稳控制方法，其特征在于，所述输电线路巡检机器人包括四旋翼无人机和具有通讯、计算功能的地面站，所述四旋翼无人机配有六自由度惯性测量单元、通讯模块，所述待巡检输电线路的巡检线路上设置有位置固定的视觉反馈地标，所述增稳控制方法包括如下步骤：通过所述地面站获取巡检路线的视觉反馈地标的期望图像信息以及四旋翼无人机的期望飞行参数；采集视觉反馈地标的实时图像信息，通过六自由度惯性测量单元测量实时飞行参数，并通过通讯模块将视觉反馈地标的实时图像信息和实时飞行参数发送到地面站；地面站对所述期望图像信息和实时图像信息以及期望飞行参数和实时飞行参数进行基于视觉的ibvs控制方法计算；通过通讯模块获取所述地面站计算后的控制信息，并基于所述控制信息对自身姿态进行调整。2.根据权利要求1所述的一种输电线路巡检机器人增稳控制方法，其特征在于，所述视觉反馈地标为具有同心结构的环状或矩形图案的标牌。3.根据权利要求2所述的一种输电线路巡检机器人增稳控制方法，其特征在于，所述标牌上相邻两个环之间的颜色分别属于暖色调和冷色调。4.根据权利要求1所述的一种输电线路巡检机器人增稳控制方法，其特征在于，所述基于视觉的ibvs控制方法包括以下步骤：将所述视觉反馈地标的期望图像信息和实时图像信息进行处理；从处理后的图像信息中提取当前特征向量和期望特征向量，并把所述当前特征向量和期望特征向量进行对比，获得特征误差向量；将所述特征误差向量输入到地面站中进行比较运算，输出数据经过处理后获得四旋翼无人机的初始控制指令；地面站根据六自由度惯性测量单元的实时飞行参数，融合所述初始控制指令生成最终控制指令，所述最终控制指令记为控制信息，所述控制信息用于对四旋翼无人机的姿态进行调整。5.根据权利要求4所述的一种输电线路巡检机器人增稳控制方法，其特征在于，所述将所述视觉反馈地标的实时图像信息进行处理具体包括：将所述视觉反馈地标的期望图像信息和实时图像信息采用高斯变换分别进行模糊处理；对模糊处理后的所述期望图像信息和实时图像信息分别进行灰度化处理；对灰度化的所述期望图像信息和实时图像信息进行阈值操作得到对应的二值图像。6.根据权利要求1所述的一种输电线路巡检机器人增稳控制方法，其特征在于，所述四旋翼无人机设置有机载摄像头，所述四旋翼无人机通过所述机载摄像头获取巡检路线的视觉反馈地标的期望图像信息和实时图像信息。7.一种输电线路巡检机器人增稳控制装置，其特征在于，所述输电线路巡检机器人包括四旋翼无人机和具有通讯、计算功能的地面站，所述四旋翼无人机配有六自由度惯性测量单元、通讯模块，所述待巡检输电线路的巡检线路上设置有视觉反馈地标，所述增稳控制装置包括：
信息采集模块，设置于四旋翼无人机中，用于通过所述地面站获取巡检路线的视觉反馈地标的期望图像信息和四旋翼无人机的期望飞行参数以及采集视觉反馈地标的实时图像信息和实时飞行参数，并通过通讯模块将视觉反馈地标的实时图像信息和实时飞行参数发送到地面站；图像处理模块，设置于地面站中，用于对所述期望图像信息和实时图像信息以及期望飞行参数和实时飞行参数进行基于视觉的ibvs控制方法计算，并输出控制信息；姿态调整模块，设置于四旋翼无人机中，用于根据所述控制信息控制四旋翼无人机的旋翼，以便对自身姿态进行调整。8.根据权利要求7所述的一种输电线路巡检机器人增稳控制装置，其特征在于，所述期望飞行参数具体包括：四旋翼无人机的俯仰角、横滚角、偏航角、垂直高度。9.根据权利要求7所述的一种输电线路巡检机器人增稳控制装置，其特征在于，所述实时飞行参数具体包括：四旋翼无人机的实时俯仰角、实时横滚角、实时偏航角、实时垂直高度。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1
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6中任一项所述的一种输电线路巡检机器人增稳控制方法。

技术总结
本发明提供了一种输电线路巡检机器人增稳控制方法及装置，属于输电线路巡检技术领域。本发明的方法包括：通过所述地面站获取巡检路线的视觉反馈地标的期望图像信息以及四旋翼无人机的期望飞行参数；采集视觉反馈地标的实时图像信息，通过六自由度惯性测量单元测量实时飞行参数；地面站对所述期望图像信息和实时图像信息以及期望飞行参数和实时飞行参数进行基于视觉的IBVS控制方法计算；通过通讯模块获取所述地面站计算后的控制信息，并基于所述控制信息对自身姿态进行调整。本发明通过在巡检路线上设置视觉反馈地标，使得四旋翼无人机可以基于对地标所拍摄的图像信息和自身飞行参数对姿态进行及时调整，防止无人机失去稳定。稳定。稳定。


技术研发人员：张雨 姚健安 谭麒 曾彦超 曾水悦 胡峻源 金仲铂 李焕能
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司肇庆供电局
技术研发日：2021.07.26
技术公布日：2021/10/8