[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)的外部繞機檢查無人機及方法

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• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113306741A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋炎希;王植;史小英;李磊;姚鋒剛
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: B64F5/40
• 分類號: B64F5/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于深度學(xué)習(xí)的外部繞機檢查無人機，由機架(1)、馬達(dá)(2)、旋翼(3)、控制盒(4)、電源(5)、數(shù)據(jù)收發(fā)組件(6)、定位組件(7)、周向攝像組件(8)、豎向攝像頭(9)組成；其特征在于：所述機架(1)包含有上、中、下三塊支撐板，所述數(shù)據(jù)收發(fā)組件(6)固接于所述機架(1)的最上層支撐板的上表面，與遙控端進(jìn)行信息傳遞；最上層支撐板的上表面還固接所述豎向攝像頭(9)、連接定位組件(7)，用于對無人機上方物體的攝像、定位以及周向物體的定位；所述電源(5)以及所述控制盒(4)位于上部和中部兩塊支撐板之間，兩者與機架(1)的連接均為可拆卸式固定連接，在損壞的情況下可以拆卸舊部件，更換新部件；所述周向攝像組件(8)固接于最下層支撐板的下表面，用于對無人機周圍物體的攝像以及無人機高度的定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的外部繞機檢查無人機，其特征在于：所述控制盒(4)包括：飛行控制模塊，GPU深度學(xué)習(xí)處理模塊，儲存模塊；所述飛行控制模塊為PLC控制器；PLC控制器作用是通過分別控制每個馬達(dá)(2)的轉(zhuǎn)速，馬達(dá)(2)再帶動旋翼(3)旋轉(zhuǎn)，從而操縱無人機的飛行姿態(tài)，包括旋轉(zhuǎn)、升降、平移等；還協(xié)同控制無人機的數(shù)據(jù)收發(fā)組件(6)，操縱無人機與遙控端之間信號的接收、發(fā)送；同時控制豎向攝像頭(9)、定位組件(7)和周向攝像組件(8)對飛機的攝像以及定位，將所拍攝圖像和定位信息傳輸至GPU深度學(xué)習(xí)處理模塊進(jìn)行處理；將儲存模塊的機型庫數(shù)據(jù)調(diào)用至GPU深度學(xué)習(xí)處理模塊進(jìn)行圖像檢測，或者將GPU深度學(xué)習(xí)處理模塊的數(shù)據(jù)調(diào)用至儲存模塊進(jìn)行儲存；所述GPU深度學(xué)習(xí)處理模塊為CEVA-XM4智能視覺處理器，對獲取圖像的深度學(xué)習(xí)處理能力強，用作圖像的深度學(xué)習(xí)處理器，可以提高本發(fā)明無人機外部繞機檢查的穩(wěn)定性；所述儲存模塊為FLASH存儲器，是一種非易失性存儲器，斷電也不會丟失數(shù)據(jù)，讀寫速度高、功耗較低、容量大，作為深度學(xué)習(xí)處理機型數(shù)據(jù)庫的儲存器，運行較為流暢，采用其他儲存器會出現(xiàn)卡慢現(xiàn)象。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于深度學(xué)習(xí)的外部繞機檢查無人機，其特征在于：所述PLC控制器內(nèi)置有微型電源(5)，為運行PLC控制器提供電源(5)，GPU深度學(xué)習(xí)處理模塊消耗電能較大，由電源(5)為其供電。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的外部繞機檢查無人機，其特征在于：所述無人機特指旋翼無人機，包括但不限于四旋翼無人機，可以是四旋翼、六旋翼、八旋翼等，旋翼數(shù)量與控制盒PLC控制器的程序?qū)?yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的外部繞機檢查無人機，其特征在于：所述數(shù)據(jù)收發(fā)組件(6)包括數(shù)據(jù)接收器和數(shù)據(jù)發(fā)送器，為保證無人機與遠(yuǎn)程遙控端信息交流的流暢性，分開設(shè)置數(shù)據(jù)接收器和數(shù)據(jù)發(fā)送器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的外部繞機檢查無人機，其特征在于：所述定位組件(7)包括上轉(zhuǎn)動軸(701)、激光定位儀A(702)、激光定位儀B(703)；所述上轉(zhuǎn)動軸(701)通過內(nèi)置的驅(qū)動裝置，驅(qū)動上轉(zhuǎn)動軸(701)相對機架(1)轉(zhuǎn)動，從而帶動整個定位組件(7)的轉(zhuǎn)動；所述激光定位儀A(702)固接于上轉(zhuǎn)動軸(701)側(cè)面，測量周圍物體到無人機的距離；所述激光定位儀B(703)固接于上轉(zhuǎn)動軸(701)的上表面，測量無人機上方物體到無人機的距離；激光定位儀A(702)和激光定位儀B(703)，通過內(nèi)置的傳感器將位置信息傳遞給PLC控制器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于深度學(xué)習(xí)的外部繞機檢查無人機，其特征在于：所述周向攝像組件(8)包括下轉(zhuǎn)動軸(801)、定位盒(802)、激光定位儀C(803)、周向攝像頭(804)；所述下轉(zhuǎn)動軸(801)通過內(nèi)置的驅(qū)動裝置，驅(qū)動下轉(zhuǎn)動軸(801)相對機架(1)轉(zhuǎn)動，從而帶動整個周向攝像組件(8)轉(zhuǎn)動；所述定位盒(802)固接于轉(zhuǎn)動軸(801)下表面，所述激光定位儀C(803)固接于定位盒(802)的下表面，測量無人機的高度信息；所述周向攝像頭(804)固接于定位盒(802)的側(cè)面；定位盒(802)內(nèi)置有傳感器，將激光定位儀C(803)和周向攝像頭(804)的位置信息傳遞給PLC控制器。