[實用新型]用于無人機避障的雙雷達(dá)和單目視覺傳感器融合機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420667234.7
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN204202640U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣超;王亞軍
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽理工大學(xué)
• 主分類號: G01D11/30
• 分類號: G01D11/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及無人機環(huán)境感知中的傳感器融合的機械平臺，特別是一種用于無人機避障的雙雷達(dá)和單目視覺傳感器融合機構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，傳感器融合中設(shè)備一般是直接裝載在無人機上，這種方式每次算法驗證都需要啟動無人機進(jìn)行飛行實驗，受限于天氣、風(fēng)力以及專業(yè)飛行人員，需要進(jìn)行大量繁瑣的前期準(zhǔn)備，不利于高效的算法開發(fā)。同時這種方式在更換搭載的無人機測試時，雷達(dá)和視覺傳感器的位置很難保證完全一致性，使雷達(dá)坐標(biāo)系和相機坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系存在誤差，從而很容易導(dǎo)致無人機避障失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種用于無人機避障的雙雷達(dá)和單目視覺傳感器融合機構(gòu)。

本實用新型的目的是通過如下途徑實現(xiàn)的：一種用于無人機避障的雙雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)和單目視覺傳感器融合的專用機械結(jié)構(gòu)，它包括相機底座、機架、U型槽板和雷達(dá)固定板，相機底座可繞機架做俯仰各15度的旋轉(zhuǎn)，通過改變旋轉(zhuǎn)角可以在地面上模擬無人機空中飛行時的俯仰變化，機架可繞穿過其中心的絲桿旋轉(zhuǎn)、機架下為U型槽板，U型槽板的左右兩端掛雷達(dá)固定板的絲桿，通過調(diào)節(jié)U型槽板上絲桿的位置調(diào)節(jié)雷達(dá)之間的距離，雷達(dá)固定板的固定口為上寬下窄，雷達(dá)尾部的固定卡槽由寬口進(jìn)入向下卡進(jìn)窄口，雷達(dá)固定板可以分別繞左右兩根絲桿旋轉(zhuǎn)，通過調(diào)節(jié)固定板的旋轉(zhuǎn)角度改變雙雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)的性能，在確定雷達(dá)的姿態(tài)后擰緊螺母、通過加裝三角形肋板加強雷達(dá)固定板的強度。

更進(jìn)一步的相機底座的兩側(cè)面開有能使其相對機架做俯仰運動的環(huán)形槽。

本實用新型用于無人機避障的雙雷達(dá)和單目視覺傳感器融合機構(gòu)可以模擬無人機三維運動特征，減少算法驗證的繁瑣過程，提高了融合算法開發(fā)的效率，同時降低設(shè)備移植過程中帶來的誤差。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

圖1為本實用新型用于無人機避障的雙雷達(dá)和單目視覺傳感器融合機構(gòu)未安裝雷達(dá)時的總體結(jié)構(gòu)正視圖；

圖2為本實用新型用于無人機避障的雙雷達(dá)和單目視覺傳感器融合機構(gòu)安裝雷達(dá)后的斜俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：相機1、絲桿2、螺母3、機架4、相機底座5、螺釘6、U型槽板板7、絲桿8、螺釘9、三角形肋板10、雷達(dá)固定板11、雷達(dá)12。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，一種用于無人機避障的雙雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)和單目視覺傳感器融合機構(gòu)，它包括相機底座5、機架4、U型槽板7、雷達(dá)固定板11，相機底座5可繞機架4做俯仰各15度的旋轉(zhuǎn)，通過改變旋轉(zhuǎn)角可以在地面上模擬無人機空中飛行時的俯仰變化，機架4可繞穿過其中心的絲桿2旋轉(zhuǎn)、相機底座機架下為U型槽板7，U型槽板的左右兩端掛雷達(dá)固定板的絲桿8，通過調(diào)節(jié)U型槽板7上絲桿8的位置調(diào)節(jié)雷達(dá)12之間的距離，雷達(dá)固定板11的固定口為上寬下窄，雷達(dá)12尾部的固定卡槽由寬口進(jìn)入向下卡進(jìn)窄口，雷達(dá)固定板11可以分別繞左右兩根絲桿旋轉(zhuǎn)，通過調(diào)節(jié)雷達(dá)固定板11的旋轉(zhuǎn)角度改變雙雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)的性能，在確定雷達(dá)12的姿態(tài)后通過雷達(dá)的固定卡槽卡入雷達(dá)固定板固定其位置、通過加裝三角形肋板10加強雷達(dá)固定板的強度，相機底座5的俯仰旋轉(zhuǎn)和機架4的水平旋轉(zhuǎn)為目標(biāo)識別算法的地面驗證實驗?zāi)M出了飛機的三維運動特征，通過調(diào)節(jié)雷達(dá)固定板11的旋轉(zhuǎn)角度，可以改變雙雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)中雷達(dá)信號交疊的角度和區(qū)域，從而可以形成針對不同尺寸目標(biāo)的區(qū)域定位系統(tǒng)。

工作時將相機底座5繞機架4做俯仰旋轉(zhuǎn)，機架4繞穿過其中心的絲桿2旋轉(zhuǎn)測試不同俯仰角和橫向旋轉(zhuǎn)角時的算法穩(wěn)定性，在確定俯仰角橫向旋轉(zhuǎn)角時分別用螺釘6和螺母3固定好位置、相機底座和機架4下為U型槽板7，U型槽板7的左右兩端掛雷達(dá)固定板的絲桿8，調(diào)節(jié)U型槽板7上絲桿8的位置調(diào)節(jié)雷達(dá)12之間的距離，在達(dá)到目標(biāo)位置時用緊固螺母11固定，雷達(dá)12尾部的固定卡槽由雷達(dá)固定板11的寬口進(jìn)入向下卡進(jìn)窄口，雷達(dá)固定板11可以分別繞左右兩根絲桿旋轉(zhuǎn)，在確定雷達(dá)12的姿態(tài)后擰緊各螺母。