[發明專利]用于無人機測距避障的激光雷達裝置和無人機

在審

• 申請號: 201610322841.3
• 申請日: 2016-05-13
• 公開（公告）號: CN107367725A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 孫明健;陳譽文;王明華;周金山;張澤林
• 申請（專利權）人: 威海明達創新科技有限公司
• 主分類號: G01S11/12
• 分類號: G01S11/12;G05D1/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

1.一種用于無人機測距避障的激光雷達裝置，其特征在于，包括：

支撐結構、固定在所述支撐結構上的激光發射器、攝像頭、控制處理單元；

其中，所述攝像頭朝向所述激光發射器的出射方向，用于采集所述激光發射器照射在障礙物上時形成的光斑；

所述控制處理單元，與所述攝像頭相連，用于根據所述攝像頭采集的圖像確定所述激光發射器的出射方向上是否存在障礙物，并在確定存在障礙物時，確定障礙物的位置，根據所確定的障礙物位置調整無人機的飛行方向使所述無人機避開障礙物。

2.如權利要求1所述的激光雷達裝置，其特征在于，還包括驅動機構；所述驅動機構用于驅動所述支撐結構旋轉。

3.如權利要求2所述的激光雷達裝置，其特征在于，所述驅動機構為伺服電機。

4.如權利要求1所述的激光雷達裝置，其特征在于，所述控制處理單元用于確定障礙物的位置，包括：對采集的圖像進行預處理過程，根據預處理之后的圖像確定障礙物的位置。

5.如權利要求4所述的激光雷達裝置，其特征在于，所述控制處理單元用于對圖像的預處理過程包括對采集到的圖像進行畸變矯正和/或濾波銳化，得到激光光斑的圖像；

所述控制處理單元用于根據預處理之后的圖像確定障礙物的位置，包括：根據所得到的激光光斑的圖像確定障礙物的位置。

6.如權利要求1所述的激光雷達裝置，其特征在于，所述控制處理單元包括開發板電路和嵌入式計算機；

其中所述開發板電路用于根據所述攝像頭采集的圖像確定所述激光發射器的出射方向上是否存在障礙物，并在確定存在障礙物時， 確定障礙物的三維坐標；

所述嵌入式計算機與所述開發板電路相連，用于根據所述開發板電路所確定的障礙物的三維坐標進行三維重構，以確定飛機和環境的相對位置，并根據所確定的相對位置控制無人機的飛行方向使所述無人機避開障礙物。

7.如權利要求6所述的激光雷達裝置，其特征在于，所述嵌入式計算機與所述開發板電路通過串口相連。

8.如權利要求1所述的激光雷達裝置，其特征在于，所述攝像頭為CCD面陣傳感器。

9.如權利要求8所述的激光雷達裝置，其特征在于，所述攝像頭的CCD面陣的中心距離所述激光發射器的出光面的中心8-12cm；

攝像頭的感光元件CCD面陣的中心軸線與所述激光發射器發射的激光所在平面的夾角α＝0.1674133690°±0.01°、攝像頭的焦距f＝1.221760482cm±0.1cm。

10.一種無人機，其特征在于，包括如權利要求1-9任一項所述的激光雷達裝置。