[發明專利]一種基于PLC與工業相機的無人機視覺引導系統及方法

有效

• 申請號: 201910971547.9
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110968023B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 富立;何力洋;王玲玲
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

1.一種基于PLC與工業相機的無人機視覺引導系統，其特征在于，包括：POE交換機、工業相機、PLC、電磁閥、單片機、外接電源以及支架；其中，

所述POE交換機分別與所述工業相機和所述PLC連接，用于實現所述工業相機與所述PLC之間的數據傳輸；

所述工業相機，用于實時采集圖像信息，并根據預先標定的擬識別的特征，將實時采集的圖像信息中各所述特征的幾何中心的像素坐標實時傳輸給所述PLC；

所述PLC為帶有嵌入式I/O端的24V直流PLC，通過所述電磁閥與所述單片機連接，所述電磁閥的通斷控制端接入所述PLC輸出的24V決策指令信號，所述電磁閥的輸入端接入所述單片機的5V電信號，所述電磁閥的輸出端與所述單片機的嵌入式I/O端連接；所述PLC用于計算各所述特征的幾何中心的像素坐標與所述工業相機的視野中心的像素坐標的差值；在確定像素坐標中橫坐標的差值為正且大于閾值時，形成“左移”的決策指令，并將“左移”的決策指令傳輸給電磁閥；在確定像素坐標中橫坐標的差值為負且絕對值大于閾值時，形成“右移”的決策指令，并將“右移”的決策指令傳輸給電磁閥；在確定像素坐標中縱坐標的差值為正且大于閾值時，形成“下移”的決策指令，并將“下移”的決策指令傳輸給電磁閥；在確定像素坐標中縱坐標的差值為負且絕對值大于閾值時，形成“上移”的決策指令，并將“上移”的決策指令傳輸給電磁閥；在確定像素坐標中橫坐標的絕對值小于或等于閾值且縱坐標的絕對值小于或等于閾值時，確定無人機進入機動死區，形成“停止”的決策指令，并將“停止”的決策指令傳輸給電磁閥；

所述電磁閥，用于對接收的決策指令進行降壓處理后傳輸給所述單片機；

所述單片機與無人機的妙算計算機連接，用于將接收的決策指令傳輸給所述妙算計算機；其中，所述妙算計算機通過飛控單元控制無人機執行所述決策指令；

所述外接電源為24V直流干電池，分別與所述POE交換機和所述PLC連接，用于向所述PLC提供電源，并通過所述POE交換機向所述工業相機提供電源；

所述支架，用于將所述工業相機、所述PLC、所述POE交換機、所述外接電源、所述電磁閥和所述單片機安裝于無人機上。

2.如權利要求1所述的無人機視覺引導系統，其特征在于，所述PLC，用于在確定無人機進入機動死區，形成“停止”的決策指令，并將“停止”的決策指令傳輸給電磁閥之后，判斷無人機在所述機動死區停留的時間是否大于預設時間；若是，則形成“前進”的決策指令，并將“前進”的決策指令傳輸給電磁閥；若否，則重新根據差值大小形成決策指令。