[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于多旋翼無(wú)人機(jī)的接地裝配系統(tǒng)及其接地方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910838554.1
• 申請(qǐng)日: 2019-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110395398B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高翔;周智明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局
• 主分類(lèi)號(hào): B64D47/00
• 分類(lèi)號(hào): B64D47/00;G08C17/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱英靜

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多旋翼無(wú)人機(jī)的接地裝配系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)、視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)、測(cè)量解算系統(tǒng)、PID控制器和動(dòng)作模塊，所述無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)包括用于定位的GPS模塊、無(wú)線信號(hào)收發(fā)器和與無(wú)線信號(hào)收發(fā)器相匹配的無(wú)線遙控器，所述視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)包括至少兩個(gè)用于檢測(cè)高壓輸電線路的攝像機(jī)，其接地方法的步驟為，將接地線夾固定至無(wú)人機(jī)上，并由無(wú)人機(jī)帶動(dòng)接地線起飛，控制無(wú)人機(jī)在空中穩(wěn)定姿態(tài)，進(jìn)入微調(diào)操作模式將接地線夾安裝到線纜上，通過(guò)動(dòng)作模塊使無(wú)人機(jī)脫離與接地線夾的連接，飛回地面完成安裝，利用無(wú)人機(jī)安裝接地線來(lái)代替工人進(jìn)行操作，可降低工人在工作時(shí)的危險(xiǎn)性，還可代替吊車(chē)裝設(shè)，能有效降低裝設(shè)時(shí)的人力物力成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)接地技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多旋翼無(wú)人機(jī)的接地裝配系統(tǒng)及其接地方法。

背景技術(shù)

接電線就是直接連接地球的線，也可以稱(chēng)為安全回路線，危險(xiǎn)時(shí)它就把高壓直接轉(zhuǎn)嫁給地球，算是一根生命線，在電力系統(tǒng)中接地線則是為了在已停電的設(shè)備和線路上，用于保證工作人員在意外地出現(xiàn)電壓時(shí)的生命安全。

其接地線的正確安裝步驟為，先將連接接地端，然后再連接導(dǎo)體端，而接地線的拆卸步驟為，先將導(dǎo)體端拆除，然后在拆除接地端，但是在當(dāng)前人為的拆裝接地線仍然存在以下的問(wèn)題：

(1)工作人員直接參與拆裝接地線，與帶線設(shè)備接觸較近，易發(fā)生觸電；

(2)高壓電壓等級(jí)線路距離地面較高，需要借用吊車(chē)將人送到高空再裝設(shè)，大大增加了人力物力的浪費(fèi)；

(3)現(xiàn)有的接地線重量大，工作人員在高空操作時(shí)，有高空跌落的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于多旋翼無(wú)人機(jī)的接地裝配系統(tǒng)及其接地方法，通過(guò)無(wú)人裝設(shè)接地線的形式，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中工作人員在高空作業(yè)時(shí)易發(fā)生危險(xiǎn)，且采用吊車(chē)的形式裝設(shè)接地線會(huì)大大增加成本的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施方式提供如下技術(shù)方案：

一種基于多旋翼無(wú)人機(jī)的接地裝配系統(tǒng)及其接地方法，包括無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)、視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)、測(cè)量解算系統(tǒng)、PID控制器和動(dòng)作模塊；

所述無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)包括用于定位的GPS模塊、無(wú)線信號(hào)收發(fā)器和與無(wú)線信號(hào)收發(fā)器相匹配的無(wú)線遙控器；

所述視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)包括至少兩個(gè)用于檢測(cè)高壓輸電線路的攝像機(jī)；

通過(guò)無(wú)線遙控器與無(wú)線信號(hào)收發(fā)器的配合控制無(wú)人機(jī)飛行至靠近高壓輸電線的位置，并由視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)攝像機(jī)采集圖像信息，通過(guò)測(cè)量解算系統(tǒng)解算通過(guò)攝像機(jī)所采集到的圖像信息，得到無(wú)人機(jī)位姿信息，通過(guò)PID控制器根據(jù)位姿信息調(diào)整無(wú)人機(jī)位置，直至無(wú)人機(jī)達(dá)到指定的位置，將接地線裝設(shè)在高壓輸電線路上，根據(jù)視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)檢測(cè)接地線安裝狀態(tài)，根據(jù)安裝狀態(tài)信息控制動(dòng)作模塊脫離與接地線連接狀態(tài)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述測(cè)量解算系統(tǒng)的工作流程包括：

對(duì)視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)采集的高壓輸電線路圖像信息進(jìn)行均值濾波；

根據(jù)均值濾波后的圖像信息，利用Canny邊緣檢測(cè)進(jìn)行外輪廓提?。?/p>

判斷高壓輸電線路的外輪廓與系統(tǒng)設(shè)定的輪廓線是否重合，并通過(guò)OI算法對(duì)其最小化空間共線性誤差迭代得出無(wú)人機(jī)位姿信息。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述無(wú)人機(jī)位姿計(jì)算公式為：

其中n為特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述e_i＝(I-W)(Rp+t)，為目標(biāo)空間中的線性誤差，所述R為相機(jī)坐標(biāo)系的姿態(tài)旋轉(zhuǎn)矩陣，t為平移矢量，其中