[發明專利]一種基于無人機的環境支持系統及其應用方法

有效

• 申請號: 202110467956.2
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113184208B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 李承真
• 申請（專利權）人: 李承真
• 主分類號: B64F1/00
• 分類號: B64F1/00;B64C39/02;G01D21/02
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

1.一種基于無人機的環境支持系統，其特征在于：包括無人機和支架，所述無人機上至少搭載有用于獲取聲、光、和/或電磁信息的探測設備；所述支架上安裝有系留設備、掃描設備、計算設備和供電設備；所述系留設備用于系留無人機；所述掃描設備用于掃描周圍環境以獲取掃描信息；所述計算設備包括處理器、存儲器和通訊模塊，所述計算設備用于根據所述掃描信息進行場景建模并控制所述無人機的飛行，以及用于接收由所述無人機的探測設備獲取的探測信息；所述供電設備與所述掃描設備以及所述計算設備電性連接以進行供電；

其中，所述支架為穿戴式支架，所述穿戴式支架包括背部支架和腿部支架，所述背部支架與所述腿部支架通過連接結構連接；所述連接結構包括萬向連接件、充氣支撐、充放氣裝置和兩個支撐板；兩個所述支撐板分別固定連接在所述背部支架和所述腿部支架上；所述萬向連接件連接在兩個所述支撐板之間；所述充氣支撐有多個，且多個所述充氣支撐圍繞所述萬向連接件分布；所述充放氣裝置安裝在所述支撐板、所述背部支架或者所述腿部支架上，且每個所述充氣支撐均與所述充放氣裝置連接。

2.根據權利要求1所述的基于無人機的環境支持系統，其特征在于：所述系留設備為設置在所述支架上的掛鉤，所述無人機上設置有與所述掛鉤配合使用的掛耳。

3.根據權利要求1所述的基于無人機的環境支持系統，其特征在于：所述供電設備包括電池盒以及安裝在所述電池盒內的電池；其中，所述電池盒包括盒體以及滑動連接在所述盒體內的電池架，所述盒體上設置有開口以供所述電池架出入，且所述開口上可拆卸連接有封蓋，所述電池架上設置有電池安裝槽；所述盒體與所述電池架之間還連接有鎖定結構以使所述電池架相對所述盒體滑動后可鎖定；所述鎖定結構包括相互嚙合的主動齒輪和從動齒輪、相互嚙合的傳動螺母和傳動螺桿以及傳動軸；所述主動齒輪通過主動軸可轉動連接在所述盒體上，所述從動齒輪通過從動軸可轉動連接在所述盒體上；所述傳動螺母固定在所述從動軸與所述電池架中的一個上，所述傳動螺桿固定在所述從動軸與所述電池架的另一個上；所述傳動軸可轉動連接在所述電池架上，且所述傳動軸與所述主動軸中的一個上設置有用于傳遞扭矩的傳動部，所述傳動軸與所述主動軸中的另一個上設置有與所述傳動部相適配的承接凹槽；其中，所述主動齒輪、所述傳動螺桿以及所述傳動軸均平行于所述電池架的滑動方向。

4.一種如權利要求1-3任一項所述系統的應用方法，其特征在于：包括以下步驟：

響應于啟動信號，計算設備根據所述啟動信號中攜帶的模式選擇信息執行操作，所述模式選擇信息包括掃描模式和無人機模式；

在所述掃描模式下：掃描設備掃描周圍環境后獲取掃描信息，計算設備接收所述掃描信息，并根據所述掃描信息進行建模，獲得場景模型；

在所述無人機模式下：計算設備控制無人機起飛，并對無人機進行定位，再根據定位結果以及預設的編隊方案控制無人機在距離計算設備第一閾值范圍內進行編隊飛行；無人機飛行過程中，計算設備根據所述掃描模式下得到的所述場景模型對無人機進行操控以躲避障礙物，同時接收無人機的探測設備獲取的探測信息。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述計算設備對無人機進行定位的步驟包括：計算設備接收由無人機發出的所述定位信號，并對所述定位信號進行信號方向和信號強度的計算，從而獲得無人機的方位和距離信息，實現對無人機的定位。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述系統還包括顯示設備，所述方法還包括：

在所述掃描模式下：計算設備將所述場景模型呈現在所述顯示設備上，并在所述場景模型中標記所述系統的位置；

在所述無人機模式下：計算設備將所述場景模型呈現在所述顯示設備上，并在所述場景模型中標記所述系統以及所述無人機的位置，同時計算設備將所述探測信息呈現在所述顯示設備上。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：在所述無人機模式下，所述預設的編隊方案存儲在計算設備的存儲器中。