[發明專利]空中飛行平臺自動化無人機回收系統和方法

有效

• 申請號: 202110797588.8
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113433962B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 李甫;付博勛;馮柏沄;王沖;晁偉兵;尚旭東;錢若浩;李旭超;張鵬博;冀有碩;李陽;石光明;張利劍;陳遠方
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

1.一種空中飛行平臺自動化無人機回收系統，包括有空中飛行平臺和被回收的無人機，空中飛行平臺下方安裝有回收裝置，無人機兩側機翼的對稱中心處垂直向上安裝有伸縮桿，伸縮桿頂端設有定位卡扣；所述回收裝置通過液壓缸控制柱塞驅動活動臂抓取伸縮桿，回收裝置是由帶有柱塞的液壓缸和兩個對稱結構的活動臂組成的抓取裝置，通過液壓缸外殼上部與空中飛行平臺連接，活動臂的短臂和長臂配合進行抓取，長臂抓取端安裝有抓手結構，抓手結構為扇形結構，其特征在于，在扇形內側裝有壓力傳感器，總體形成一個有收口的抓取裝置；柱塞的下端端面部貼有定位靶標圖像；激光雷達安裝在空中飛行平臺上，無人機上安裝有飛行控制子系統和相機；所述相機分別安裝在無人機兩側機翼和伸縮桿頂端；飛行控制子系統以多個相機和激光雷達的信息為輸入，控制無人機到達空中飛行平臺的回收裝置下方的預定位置，實現無人機回收；定位模塊包括有根據無人機與空中飛行平臺之間的距離遠近劃分的遠距離定位模塊、中距離定位模塊和平臺下定位與校準模塊，根據無人機與空中飛行平臺間的距離不同，選擇使用不同的定位模塊計算回收過程中無人機的實時位置信息；

所述遠距離定位模塊，用于在無人機距離空中飛行平臺遠距離時即超出激光雷達的檢測范圍獲取無人機的位置信息，以安裝在無人機左右兩側機翼上的相機獲取的視覺信息為輸入；包括單目估距子模塊、雙目測距子模塊、目標檢測子模塊；在無人機導航模式的遠端模式時選擇單目估距子模塊和目標檢測子模塊的組合，在無人機導航模式的近端模式時選擇雙目測距子模塊和目標檢測子模塊的組合；計算回收過程中無人機的遠距離位置信息，并將其傳輸給飛行控制模塊；

所述中距離定位模塊，用于在無人機處于激光雷達的檢測范圍內時獲取無人機的位置信息；在無人機導航模式的中距離模式時，以激光雷達實時獲取的環境信息為輸入，使用雷達目標檢測算法計算無人機的中距離位置信息，并通過無線通信模塊將該中距離位置信息傳輸給飛行控制模塊；

所述平臺下定位與校準模塊，用于在無人機處于空中飛行平臺下方時獲取無人機的位置信息；在無人機進行平臺下定位和校準時，以安裝在伸縮桿頂端的相機獲取的靶標圖像信息為輸入，使用靶標檢測算法將其轉化為無人機到靶標的實時位置信息并傳輸給飛行控制模塊。

2.根據權利要求1所述的空中飛行平臺自動化無人機回收系統，其特征在于，所述定位靶標圖像由三個半徑不同的相離的圓環組成。