一种具有避障功能的智能巡检无人机的制作方法

1.本实用新型涉及巡检无人机领域，具体为一种具有避障功能的智能巡检无人机。


背景技术：

2.巡检无人机适用于一些不便于巡检人员到达或者不便巡检人员巡检得地方，可以有效提高巡检的效率，巡检无人机的外形美观，小巧易携带，广泛适用警用、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等领域。
3.因应用场景和飞行环境的不同，飞行区域内可能会存在各种障碍物。传统的巡检无人机避障结构比较单一，飞行中的无人机碰撞障碍物会使螺旋桨碰撞断裂，从而引发坠机事故，不利于无人机在复杂环境下进行正常飞行巡检。
4.因此我们对此做出改进，提出一种具有避障功能的智能巡检无人机。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
6.本实用新型一种具有避障功能的智能巡检无人机，包括无人机壳体，所述无人机壳体底端固定连接有固定云台，所述固定云台底部固定设有卡合架，所述卡合架内部固定连接有巡检相机，所述无人机壳体两侧均固定连接有两个飞行臂，四个所述飞行臂远离无人机壳体一端固定连接有旋翼轴座，四个所述旋翼轴座座体均开设有安装槽，四个所述安装槽内部固定连接有第一避障激光雷达，所述无人机壳体底端固定连接有下置感应组件，所述无人机壳体顶端固定连接有上置感应组件，所述无人机壳体内部固定连接有蓄电池和中央处理器。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一避障激光雷达设置有雷达发射口和雷达接收口，所述雷达发射口和雷达接收口均固定连接有防护透镜。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述下置感应组件包括固定盒，所述固定盒内部固定连接有第二避障激光雷达、下录像头和光流传感器，所述第二避障激光雷达、下录像头和光流传感器均通过导线与中央处理器电性连接。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上置感应组件包括固定座，所述固定座内部固定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机上的输出轴通过联轴器传动连接有旋转台，所述旋转台顶部台体内部固定连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机上的输出轴通过联轴器传动连接有第三避障激光雷达。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述无人机壳体内部固定连接有惯性传感器和gps传感器，所述第一避障激光雷达、第三避障激光雷达、惯性传感器和gps传感器均与中央处理器通过导线电性连接，所述第一避障激光雷达、第二避障激光雷达和第三避障激光雷达结构相同。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述下录像头内部设置有摄像寻线模块，所述光流传感器内部设置有光流定点模块。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述蓄电池和中央处理器通过导线电性连接，所述中央处理器内部设置有飞行姿态控制模块和解算模块。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1、该种具有避障功能的智能巡检无人机，通过设置的惯性传感器和gps传感器，方便对巡检中的无人机进行姿态稳定以及实时定位，在遇到障碍物时可以通过惯性传感器的作用调整飞行姿态，进行路径改变，避开障碍后通过gps传感器返回原有巡检路径，且第一避障激光雷达、第二避障激光雷达和第三避障激光雷达的配合下可以对无人机实行全方位的障碍物监测，可以有效躲避障碍物，保护无人机，且可以适应各种地理环境的巡检，有较高的实用价值；
15.2、该种具有避障功能的智能巡检无人机，通过设置的飞行姿态控制模块和解算模块，对多个传感器的监测结果进行处理并且下达新的指令，利用第一避障激光雷达、第二避障激光雷达和第三避障激光雷达检测机体与障碍物之间的距离并通过其反馈值，实现无人机对障碍物的识别及机体与障碍物的距离保持；
16.3、该种具有避障功能的智能巡检无人机，通过设置的第二避障激光雷达、下录像头和光流传感器，第二避障激光雷达可以对无人机底部纵向进行障碍物监测，下录像头可以进行实时摄像，便于进行矫正运动轨迹，光流传感器可以利用图像的变化处理，来检测地面的状态，从而监测无人机的移动，使无人机保持水平位置，以及可以实现定高和定点飞行。
附图说明
17.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
18.图1是本实用新型一种具有避障功能的智能巡检无人机的顶部示意图；
19.图2是本实用新型一种具有避障功能的智能巡检无人机的仰视图；
20.图3是本实用新型一种具有避障功能的智能巡检无人机的上置感应组件拆分图；
21.图4是本实用新型一种具有避障功能的智能巡检无人机的避障系统图。
22.图中：1、无人机壳体；2、固定云台；3、卡合架；4、巡检相机；5、飞行臂；6、旋翼轴座；7、第一避障激光雷达；701、雷达发射口；702、雷达接收口；8、下置感应组件；801、固定盒；802、第二避障激光雷达；803、下录像头；804、光流传感器；9、上置感应组件；901、固定座；902、第一伺服电机；903、旋转台；904、第二伺服电机；905、第三避障激光雷达。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.实施例：如图1-图4所示，本实用新型一种具有避障功能的智能巡检无人机，包括无人机壳体1，无人机壳体1底端固定连接有固定云台2，固定云台2底部固定设有卡合架3，卡合架3内部固定连接有巡检相机4，无人机壳体1两侧均固定连接有两个飞行臂5，四个飞行臂5远离无人机壳体1一端固定连接有旋翼轴座6，四个旋翼轴座6座体均开设有安装槽，四个安装槽内部固定连接有第一避障激光雷达7，无人机壳体1底端固定连接有下置感应组
件8，无人机壳体1顶端固定连接有上置感应组件9，无人机壳体1内部固定连接有蓄电池和中央处理器。
25.其中，第一避障激光雷达7设置有雷达发射口701和雷达接收口702，雷达发射口701和雷达接收口702均固定连接有防护透镜，通过设置在四个旋翼轴座6内部的第一避障激光雷达7，四个第一避障激光雷达7的配合下可以对无人机横向360度进行激光雷达监测，避免有盲区与障碍物碰撞，增加了无人机安全性。
26.其中，下置感应组件8包括固定盒801，固定盒801内部固定连接有第二避障激光雷达802、下录像头803和光流传感器804，第二避障激光雷达802、下录像头803和光流传感器804均通过导线与中央处理器电性连接，通过设置的第二避障激光雷达802、下录像头803和光流传感器804，第二避障激光雷达802可以对无人机底部纵向进行障碍物监测，下录像头803可以进行实时摄像，便于进行矫正运动轨迹，光流传感器804方便无人机进行定点定高，利用图像的变化处理，来检测地面的状态，从而监测无人机的移动，使无人机保持水平位置，以及可以实现定高和定点飞行。
27.其中，上置感应组件9包括固定座901，固定座901内部固定连接有第一伺服电机902，第一伺服电机902上的输出轴通过联轴器传动连接有旋转台903，旋转台903顶部台体内部固定连接有第二伺服电机904，第二伺服电机904上的输出轴通过联轴器传动连接有第三避障激光雷达905，通过设置的上置感应组件9，上置感应组件9内部的第三避障激光雷达905和旋转台903的配合下，可以对无人机顶部纵向以及横向进行障碍物感应监测，增加了避障性能以及准确性。
28.其中，无人机壳体1内部固定连接有惯性传感器和gps传感器，第一避障激光雷达7、第三避障激光雷达905、惯性传感器和gps传感器均与中央处理器通过导线电性连接，第一避障激光雷达7、第二避障激光雷达802和第三避障激光雷达905结构相同，通过设置的惯性传感器和gps传感器，方便对巡检中的无人机进行姿态稳定以及实时定位，在遇到障碍物时可以通过惯性传感器的作用调整飞行姿态，进行路径改变，避开障碍后通过gps传感器返回原有巡检路径，且第一避障激光雷达7、第二避障激光雷达802和第三避障激光雷达905的配合下可以对无人机实行全方位的障碍物监测，可以有效躲避障碍物，保护无人机，且可以适应各种地理环境的巡检，有较高的实用价值。
29.其中，下录像头803内部设置有摄像寻线模块，光流传感器804内部设置有光流定点模块，通过设置的摄像寻线模块和光流定点模块，可以在没有足够参照物的条件下，完成规避任务后，回到既定的轨迹。
30.其中，蓄电池和中央处理器通过导线电性连接，中央处理器内部设置有飞行姿态控制模块和解算模块，通过设置的飞行姿态控制模块和解算模块，对多个传感器的监测结果进行处理并且下达新的指令，当检测到左侧出现障碍物时，无人机向右修正，当检测到右侧出现障碍物时，无人机向左修正，以保障飞行航线，同时，利用第一避障激光雷达7、第二避障激光雷达802和第三避障激光雷达905检测机体与障碍物之间的距离并通过其反馈值，实现无人机对障碍物的识别及机体与障碍物的距离保持。
31.工作原理：该种具有避障功能的智能巡检无人机，使用时，无人机通过第一避障激光雷达7、第二避障激光雷达802和第三避障激光雷达905对机身全方位进行检测，当检测到左侧出现障碍物时，无人机向右修正，当检测到右侧出现障碍物时，无人机向左修正，以保
障飞行航线，同时，利用第一避障激光雷达7、第二避障激光雷达802和第三避障激光雷达905检测机体与障碍物之间的距离并通过其反馈值，实现无人机对障碍物的识别及机体与障碍物的距离保持，且设置的惯性传感器和gps传感器，方便对巡检中的无人机进行姿态稳定以及实时定位，在遇到障碍物时可以通过惯性传感器的作用调整飞行姿态，进行路径改变，避开障碍后通过gps传感器返回原有巡检路径，且第一避障激光雷达7、第二避障激光雷达802和第三避障激光雷达905的配合下可以对无人机实行全方位的障碍物监测，可以有效躲避障碍物，保护无人机，且可以适应各种地理环境的巡检，有较高的实用价值。
32.最后应说明的是：在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。
33.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。