[發(fā)明專利]一種基于PLC與工業(yè)相機(jī)的無人機(jī)視覺引導(dǎo)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910971547.9
• 申請(qǐng)日: 2019-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN110968023B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 富立;何力洋;王玲玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05
• 代理公司: 北京航智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

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

所述POE交換機(jī)分別與所述工業(yè)相機(jī)和所述PLC連接，用于實(shí)現(xiàn)所述工業(yè)相機(jī)與所述PLC之間的數(shù)據(jù)傳輸；

所述工業(yè)相機(jī)，用于實(shí)時(shí)采集圖像信息，并根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的擬識(shí)別的特征，將實(shí)時(shí)采集的圖像信息中各所述特征的幾何中心的像素坐標(biāo)實(shí)時(shí)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(jī)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(hào)，所述電磁閥的輸入端接入所述單片機(jī)的5V電信號(hào)，所述電磁閥的輸出端與所述單片機(jī)的嵌入式I/O端連接；所述PLC用于計(jì)算各所述特征的幾何中心的像素坐標(biāo)與所述工業(yè)相機(jī)的視野中心的像素坐標(biāo)的差值；在確定像素坐標(biāo)中橫坐標(biāo)的差值為正且大于閾值時(shí)，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(biāo)中橫坐標(biāo)的差值為負(fù)且絕對(duì)值大于閾值時(shí)，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(biāo)中縱坐標(biāo)的差值為正且大于閾值時(shí)，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(biāo)中縱坐標(biāo)的差值為負(fù)且絕對(duì)值大于閾值時(shí)，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(biāo)中橫坐標(biāo)的絕對(duì)值小于或等于閾值且縱坐標(biāo)的絕對(duì)值小于或等于閾值時(shí)，確定無人機(jī)進(jìn)入機(jī)動(dòng)死區(qū)，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(duì)接收的決策指令進(jìn)行降壓處理后傳輸給所述單片機(jī)；

所述單片機(jī)與無人機(jī)的妙算計(jì)算機(jī)連接，用于將接收的決策指令傳輸給所述妙算計(jì)算機(jī)；其中，所述妙算計(jì)算機(jī)通過飛控單元控制無人機(jī)執(zhí)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(jī)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(jī)向所述工業(yè)相機(jī)提供電源；

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

2.如權(quán)利要求1所述的無人機(jī)視覺引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC，用于在確定無人機(jī)進(jìn)入機(jī)動(dòng)死區(qū)，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(jī)在所述機(jī)動(dòng)死區(qū)停留的時(shí)間是否大于預(yù)設(shè)時(shí)間；若是，則形成“前進(jìn)”的決策指令，并將“前進(jìn)”的決策指令傳輸給電磁閥；若否，則重新根據(jù)差值大小形成決策指令。