[實用新型]一種用于輸電線路巡檢無人機的飛行輔助裝置

有效

• 申請號: 202020126017.2
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN212135234U
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 戴永東;王茂飛;張韌;曹世鵬;倪莎
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;國網江蘇省電力有限公司泰州供電分公司;眾芯漢創（北京）科技有限公司;王永強;高超
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟

本實用新型公開了一種用于輸電線路巡檢無人機的飛行輔助裝置，包括：視覺模塊，其在接收到拍照指令后，對無人機正前方視野區域進行拍照，得到表征當前視野內各障礙物輪廓的深度圖像；雷達模塊，其當前區域進行測距掃描，得到各障礙物定位信息；障礙物獲取模塊，其接收各障礙物定位信息，在確定出無人機前方預設的安全距離范圍內出現障礙物時，生成拍照指令，并將各障礙物定位信息和深度圖像進行匹配，生成障礙物三維模型。本實用新型通過毫米波雷達和單目視覺深度相機進行組合，及時、有效的避開近距離環境中的障礙物，降低了現有算法的復雜度，提升了輸電線路精細化的實時性巡檢效率。

技術領域

本實用新型涉及輸電線路巡檢技術領域，具體地說，是涉及一種用于輸電線路巡檢無人機的飛行輔助裝置。

背景技術

現有采用視覺跟蹤、避障算法相結合的方式，實現輸電線路巡檢任務、以及障礙物的定位和識別任務，通過避障算法模型的約束保障了無人機在一定的安全距離跟隨電力線進行飛行，同時，針對無人機與障礙物在安全距離外的情況下自動躲避障礙，從而能夠在無人機輸電線路巡檢時，自主完成無人機巡檢任務。

現有技術存在如下客觀缺陷：(1)沒有針對輸電線路檢測行業的成熟的自主飛行方案：目前的無人機避障、自主飛行等技術基本都是針對日常的輸電線路巡檢，沒有任何針對輸電線路無人機精細化巡檢的自主飛行方案；(2)由于工作內容周期性強、安全要求高，但現有技術無法達到：針對輸電線路無人機的精細化巡檢工作每次的工作內容基本是周期性的重復，工作內容變化較小，但是對整個工作環節的精細度和安全性要求很高。由此，目前無論是人工手動巡檢操作，還是依賴無人機的自主飛行功能進行的巡檢操作，自主巡檢的效果和安全性都無法達到輸電線路精細巡檢的要求。

基于現有輸電線路巡檢無人機中基于智能檢測設備的輸電線路障礙物識別模塊，若要實現實時性的障礙物檢測識別，對算法的計算復雜度要求極高，目前的智能計算設備的算力普遍不高，而智能識別算法往往需要較大的算法模型，這就對算法和智能檢測設備之間做出選擇和權衡。為此，現有技術急需一種新的從組成結構上進行改進的飛行輔助裝置，來對輸電線檢測無人機在執行輸電巡檢任務時，能夠對近距離的障礙物進行緊急避障任務，以滿足當前避障任務的實時性需求。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用于輸電線路巡檢無人機的飛行輔助裝置，包括：視覺模塊，其在接收到拍照指令后，對無人機正前方視野區域進行拍照，得到表征當前視野內各障礙物輪廓的深度圖像；雷達模塊，其對所述無人機正前方視野區域進行測距掃描，得到各障礙物定位信息；障礙物獲取模塊，其接收所述各障礙物定位信息，在確定出無人機前方預設的安全距離范圍內出現障礙物時，生成所述拍照指令，以及將所述各障礙物定位信息和所述深度圖像進行匹配，生成當前視野下的障礙物三維模型，以由飛行控制模塊利用該模型進行飛行輔助控制來躲避當前視野下的障礙物。

優選地，所述雷達模塊包括：雷達測距儀，其發射并接收電磁波信號，以及輸出表征當前視野內實時對應的掃描點定位信息的差拍信號；測距信號傳輸器，其接收所述差拍信號，基于此，生成所述各障礙物定位信息并將該信息傳輸至所述障礙物獲取模塊。

優選地，所述雷達測距儀采用毫米波雷達設備。

優選地，所述測距信號傳輸器采用具有模數轉換功能的單片機芯片。

優選地，所述雷達測距儀通過支座安裝于無人機的正上方。

優選地，所述視覺模塊采用單目視覺相機。

優選地，所述單目視覺相機安裝于無人機的左臂上。

優選地，所述障礙物獲取模塊，其進一步檢測所述各障礙物定位信息，將該信息中距離無人機最近點的距離數據與所述安全距離進行對比，若小于或等于，則生成所述拍照指令。