[發明專利]無人機用港機巡檢航線規劃系統及方法

在審

• 申請號: 202110276867.X
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113031462A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 羅磊;曾祥民;王田
• 申請（專利權）人: 上海振華重工(集團)股份有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

本發明提供一種無人機用港機巡檢航線規劃系統、方法及計算機可讀存儲介質，其中無人機用港機巡檢航線規劃系統包括：虛擬仿真場模塊；三維模型導入模塊，用于導入待巡檢港機的三維模型；場景模塊；信號接入模塊，用于將無人機及連接所述無人機的云臺相機的信號接入所述虛擬仿真場；仿真控制模塊，用于控制所述無人機運動至待巡檢港機的待檢測點的位置，控制所述云臺相機進行拍照；結果數據輸出模塊，用于將所述航線、所述航線點、所述無人機的角度及飛行參數、所述拍照點、所述云臺相機的角度和拍照參數輸出至數據存儲器。本發明的無人機用港機巡檢航線規劃系統，能夠精確地規劃出無人機巡檢港機的航線，提高巡檢自動化程度。

技術領域

本發明涉及港機巡檢領域，具體涉及一種無人機用港機巡檢航線規劃系統及方法。

背景技術

港口機械(港機)在物流領域應用廣泛，對各種港機的安全檢測一直是一項至關重要的工作。目前對港機的目檢工作主要是靠人工來完成，港口機械的尺寸通常都比較高大，現場人工攀爬高空作業危險性高，而且由于港口機械設備的特點，存在很多無法到達的盲區。

將無人機技術應用到港口機械的檢測是目前的研究方向，在早期研發過程中，證實通過無人機替代人工目檢可取得良好的效果，特別是在高空區域優勢明顯。無人機在高空不依賴攀爬設備，活動空間大，視野開闊，可自由轉換視角，很好地解決了人工攀爬檢測高危險低效的痛點，并可以覆蓋人工檢測盲區。

為達到良好的檢測效果，現階段無人機檢測仍需依靠飛手現場操作實現精準定位拍攝。飛手連續作業時間長，作業過程受天氣及飛手自身狀態等因素的影響大，而停機檢測時間長同樣又會對碼頭的正常生產活動造成影響，未能完全解決人工檢測存在的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供無人機用港機巡檢航線規劃系統及方法，能夠精確地規劃出無人機巡檢航線，提高巡檢自動化程度。

為解決上述技術問題，第一方面，本發明提供一種無人機用港機巡檢航線規劃系統，包括：

虛擬仿真場模塊，用于提供虛擬仿真場；

三維模型導入模塊，用于導入待巡檢港機的三維模型，所述三維模型在所述虛擬仿真場中的尺寸和坐標與待巡檢港機在現實中的尺寸和坐標一一對應；

場景模塊，用于提供待巡檢港機所處的場景；

信號接入模塊，用于將無人機及連接所述無人機的云臺相機的信號接入所述虛擬仿真場，以通過所述無人機和所述云臺相機對待巡檢港機進行巡檢；

仿真控制模塊，用于控制所述無人機運動至待巡檢港機的待檢測點的位置，調節所述無人機的位置、角度和飛行參數及所述云臺相機的位置、角度和拍照參數，以使得所述云臺相機所采集的所述待檢測點圖像滿足預定要求，控制所述云臺相機進行拍照，此拍照位置作為所述無人機的航線點及所述云臺相機的拍照點；

結果數據輸出模塊，用于記錄所述航線點及其對應的所述無人機的角度及飛行參數，并記錄所述拍照點及其對應的所述云臺相機的角度及拍照參數，連接所述航線點形成航線，并將所述航線、所述航線點、所述無人機的角度及飛行參數、所述拍照點、所述云臺相機的角度和拍照參數輸出至數據存儲器。

進一步地，所述場景模塊包括：

光照模擬模塊，用于對所述虛擬仿真場提供預定光源，所述預定光源包括散射光源和/或平行光源，并對所述光源的亮度和入射角度調整，以模擬現實光照。

進一步地，無人機用港機巡檢航線規劃系統還包括：

3D軌跡模塊，用于根據所述待檢測點的位置和所述無人機距離所述待巡檢港機的安全距離，規劃出所述無人機的活動范圍。

進一步地，無人機用港機巡檢航線規劃系統還包括：

實時顯示輸出模塊，用于將所述云臺相機的視角、及所述云臺相機所采集的圖像輸出至顯示設備。