[發明專利]一種可調節激光除障的無人機及其除障方法

有效

• 申請號: 201810708936.8
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108847615B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 王晨光;劉銘青;葉茂林;陳建偉
• 申請（專利權）人: 廣東容祺智能科技有限公司
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02;B23K26/00;B64D47/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可調節激光除障的無人機，包括設有飛行機構的機體(1)、設在所述機體(1)內的無線通信模塊(14)和主控模塊(11)，其特征在于：還包括設在所述機體(1)底部的攝像頭和激光除障裝置(2)，所述攝像頭安裝在所述機體(1)底部的云臺上，所述機體(1)內設有云臺控制模塊(12)和除障裝置控制模塊(13)，所述攝像頭連接到主控模塊(11)，所述主控模塊(11)通過無線通信模塊(14)連接到控制中心，所述激光除障裝置(2)包括激光發生器(21)、激光器位移機構和接近開關(26)，所述激光器位移機構包括一對激光器支架(27)、電控伸縮桿(22)和旋轉驅動機構，所述激光器支架(27)對稱固定在所述電控伸縮桿(22)兩端，所述電控伸縮桿(22)通過固定基座安裝在所述機體(1)底部，所述激光器支架(27)外側通過轉軸安裝有可旋轉安裝板(28)，所述激光發生器(21)安裝在所述可旋轉安裝板(28)外側，所述接近開關(26)安裝在所述可旋轉安裝板(28)內側并且檢測端朝內，所述可旋轉安裝板(28)與所述旋轉驅動機構相連受其驅動旋轉，所述旋轉驅動機構的驅動電機(23)安裝在所述機體(1)底部并與所述除障裝置控制模塊(13)電連接，所述激光發生器(21)、所述接近開關(26)和所述電控伸縮桿(22)都電連接到所述除障裝置控制模塊(13)；

所述旋轉驅動機構還包括驅動連桿(231)、傳動連桿(232)和固定連桿(233)，所述驅動連桿(231)一端安裝在所述驅動電機(23)輸出端，另一端與傳動連桿(232)端部鉸接，所述傳動連桿(232)另一端鉸接到固定連桿(233)輸出端，所述固定連桿(233)另一端與所述可旋轉安裝板(28)連為一體。

2.據權利要求1所述 的一種可調節激光除障的無人機，其特征在于：所述激光除障裝置(2)還包括測距儀(24)，所述測距儀(24)安裝在所述機體(1)底部并位于所述可旋轉安裝板(28)之間，所述測距儀(24)的檢測端朝下并與所述除障裝置控制模塊(13)電連接。

3.根據權利要求2所述 的一種可調節激光除障的無人機，其特征在于：所述激光除障裝置(2)還包括激光器導向探頭(25)，所述激光發生器(21)的發射頭(211)朝向所述可旋轉安裝板(28)前方，所述激光器導向探頭(25)安裝在所述可旋轉安裝板(28)上并且與所述發射頭(211)朝向一致，所述激光器導向探頭(25)電連接到所述除障裝置控制模塊(13)。

4.據權利要求3所述 的一種可調節激光除障的無人機，其特征在于：所述激光器支架(27)中的一個與所述電控伸縮桿(22)的固定段相連，所述電控伸縮桿(22)的固定段固定安裝在所述固定基座上，所述激光器支架(27)中的另一個安裝在所述電控伸縮桿(22)的移動段。

5.據權利要求4所述 的一種可調節激光除障的無人機，其特征在于：所述激光發生器(21)的相位控制部分設有電流調節器以控制激光強度，所述電流調節器的相位控制部分連接到所述除障裝置控制模塊(13)。

6.據權利要求1-5任一項所述的一種可調節激光除障的無人機的除障方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、所述控制中心通過無線通信模塊(14)向無人機機體(1)中的主控模塊(11)發送飛控信息，操縱無人機到達電線(4)上方；

S2、控制中心通過云臺控制模塊(12)操縱攝像頭的位置狀態，攝像頭獲取電線(4)的圖像信息并經主控模塊(11)發送到控制中心，控制中心通過圖像信息判斷電線(4)上障礙物(5)的種類和形狀，并操控無人機到達有障礙物(5)的電線(4)正上方；

S3、操控無人機移動令障礙物(5)位于激光發生器(21)的發射頭(211)前方再下降，電線(4)位于無人機正下方位于張開的一對激光器支架(27)之間，通過測距儀(24)檢測無人機到電線(4)的距離，當距離達到安全距離時無人機自動停止下降；

S4、水平移動無人機讓與機體(1)固定連接的激光器支架(27)內側的接近開關(26)靠近電線(4)，靠近到安全距離后發出信號控制中心停止無人機移動；

S5、控制中心啟動電控伸縮桿(22)收縮，當與電控伸縮桿(22)的移動段相連的激光器支架(27)內側的接近開關(26)靠近電線(4)達到安全距離后發出信號，除障裝置控制模塊(13)自動停止電控伸縮桿(22)收縮；

S6、控制中心通過激光器導向探頭(25)觀察發射頭(211)是否瞄準了障礙物(5)，如果沒有瞄準或者發現會影響電線(4)或有其他危險因素，重新調整無人機的位置和姿態保證除障安全；

S7、保證除障安全后通過除障裝置控制模塊(13)調整激光強度啟動激光發生器，再啟動驅動電機(23)帶動激光發生器(21)轉動，用激光清除障礙物(5)，過程中隨時通過激光器導向探頭(25)觀察激光發射的方向是否有不安全因素；

S8、用激光清除障礙物(5)后升起無人機通過攝像頭觀察是否還有障礙物(5)，有則重復步驟S2到S7，沒有則操縱無人機返回。