[实用新型]一种无人机自主抓取控制装置

说明书

一种无人机自主抓取控制装置，涉及一种无人机装置，本实用新型装置包括地面监控装置、飞机控制装置和自主抓取装置。所述地面监控装置，包括电脑手机、无线通信单元和数传单元，用于数据信息的传输和监测无人机的运行状态；飞行控制装置包括无人机飞行控制单元、无人机飞行动力单元、无人机悬停的定高单元，为无人机提供驱动力及控制无人机飞行状态；自主抓取装置包括双目视觉单元、图像处理单元、自主抓取控制单元、抓取动作单元，主要是获取物体信息实现自主抓取。通过无人机主动寻找目标，利用双目视觉的特点，使飞行装置和抓取装置整合化，取得了无人机稳定飞行及自主精准抓取的良好效果。

技术领域

本实用新型涉及一种无人机控制装置，特别是涉及一种无人机自主抓取控制装置。

背景技术

随着无人机技术的成熟，无人机凭借其运动灵活和稳定可靠的特性在很多领域大展身手，但是，目前无人机不能和外部环境进行有效的互动，使得无人机的应用受到很大的限制。

如果无人机能够实现自主识别并抓取目标物体，那么无人机可以应用到物流运输、灾难救援等领域，大大拓展无人机的应用。目前无人机的抓取研究刚刚起步，很多研究者借助外部设备如运动捕捉装置来获取无人机及目标的位置和姿态信息，但运动捕捉装置极其昂贵且只能应用于室内；目前很多抓取无人机采用的是无人机悬停机械臂伸缩抓取目标的模式，该方法简单，但是抓取物体后的无人机容易出现重心不平衡的问题，载重量受限，如果可以将抓取物体放于无人机重心下方，设计一套无人机主动调整自身位置并寻找抓取目标的自主抓取控制装置，可以开拓更广阔的无人机应用市场。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机自主抓取控制装置，本实用新型通过无人机主动调整自身位置，利用双目视觉的特点，使飞行装置和抓取装置整合化，取得了无人机稳定飞行及自主精准抓取的良好效果，大大拓展了无人机的交互能力。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种无人机自主抓取控制装置，包括地面监控装置、飞机控制装置和自主抓取装置。为获得数据信息的传输和监测无人机的运行状态，所述地面监控装置，包括数传单元、无线通信单元和电脑或手机客户端；为了给无人机提供驱动力及控制无人机飞行状态，飞行控制装置包括无人机悬停定高单元、无人机飞行控制单元、无人机飞行动力单元；为获取物体信息实现自主抓取，自主抓取装置包括双目视觉单元、图像处理单元、自主抓取控制单元、抓取动作单元。所述数传单元为摄像头模块，其与无线通信单元通过RTCP协议排线相连，将获取的视频信息以数据流的形式传递给无线通信单元，无线通信单元将其接收的数据通过无线网链路转发至电脑或手机客户端，用于监测无人机整个飞行路径及环境；所述无线通信单元与无人机飞行控制单元通过SBUS协议排线相连接，用于向无人机装置发送飞行控制命令和接受无人机装置传回的状态数据信息；所述无人机悬停定高单元通过IIC协议排线与无人机飞行控制单元相连，用于读取和发布无人机飞行高度控制命令；所述飞行动力单元通过电子调速器ESC与无人机飞行控制单元相连，用于控制无人机的四个旋翼转速；所述双目视觉单元为双目摄像头，通过USB接口与图像处理单元相连，将获取的两幅物体平面图像信息传递给图像处理单元进行处理；所述图像处理单元相连通过USART排线与无人机飞行控制单元相连，图像处理单元进行图像处理及相应飞机自身调整信息的发送，无人机飞行控制单元则负责该数据的接收；所述自主抓取控制单元通过IO口与无人机飞行控制单元相连，用于控制抓取动作。

所述的一种无人机自主抓取控制装置，所述地面监控系统搭载手机或电脑客户端。地面监控系统搭载手机或电脑客户端，主要将无线通信单元发送的视频数据信息接收并显示出来，进而观测无人机在远端的飞行情况和抓取任务的完成度。

所述的一种无人机自主抓取控制装置，所述控制无人机飞行高度的无人机悬停定高单元包括超声波模块和光流模块。用于控制无人机飞行高度的定高单元包括超声波模块和光流模块，将所测的高度数据通过IIC总线发送至无人机飞行控制单元，实现无人机对高度的精确控制。