[实用新型]一种用于输电线路巡检无人机的飞行辅助装置

说明书

本实用新型公开了一种用于输电线路巡检无人机的飞行辅助装置，包括：视觉模块，其在接收到拍照指令后，对无人机正前方视野区域进行拍照，得到表征当前视野内各障碍物轮廓的深度图像；雷达模块，其当前区域进行测距扫描，得到各障碍物定位信息；障碍物获取模块，其接收各障碍物定位信息，在确定出无人机前方预设的安全距离范围内出现障碍物时，生成拍照指令，并将各障碍物定位信息和深度图像进行匹配，生成障碍物三维模型。本实用新型通过毫米波雷达和单目视觉深度相机进行组合，及时、有效的避开近距离环境中的障碍物，降低了现有算法的复杂度，提升了输电线路精细化的实时性巡检效率。

技术领域

本实用新型涉及输电线路巡检技术领域，具体地说，是涉及一种用于输电线路巡检无人机的飞行辅助装置。

背景技术

现有采用视觉跟踪、避障算法相结合的方式，实现输电线路巡检任务、以及障碍物的定位和识别任务，通过避障算法模型的约束保障了无人机在一定的安全距离跟随电力线进行飞行，同时，针对无人机与障碍物在安全距离外的情况下自动躲避障碍，从而能够在无人机输电线路巡检时，自主完成无人机巡检任务。

现有技术存在如下客观缺陷：(1)没有针对输电线路检测行业的成熟的自主飞行方案：目前的无人机避障、自主飞行等技术基本都是针对日常的输电线路巡检，没有任何针对输电线路无人机精细化巡检的自主飞行方案；(2)由于工作内容周期性强、安全要求高，但现有技术无法达到：针对输电线路无人机的精细化巡检工作每次的工作内容基本是周期性的重复，工作内容变化较小，但是对整个工作环节的精细度和安全性要求很高。由此，目前无论是人工手动巡检操作，还是依赖无人机的自主飞行功能进行的巡检操作，自主巡检的效果和安全性都无法达到输电线路精细巡检的要求。

基于现有输电线路巡检无人机中基于智能检测设备的输电线路障碍物识别模块，若要实现实时性的障碍物检测识别，对算法的计算复杂度要求极高，目前的智能计算设备的算力普遍不高，而智能识别算法往往需要较大的算法模型，这就对算法和智能检测设备之间做出选择和权衡。为此，现有技术急需一种新的从组成结构上进行改进的飞行辅助装置，来对输电线检测无人机在执行输电巡检任务时，能够对近距离的障碍物进行紧急避障任务，以满足当前避障任务的实时性需求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于输电线路巡检无人机的飞行辅助装置，包括：视觉模块，其在接收到拍照指令后，对无人机正前方视野区域进行拍照，得到表征当前视野内各障碍物轮廓的深度图像；雷达模块，其对所述无人机正前方视野区域进行测距扫描，得到各障碍物定位信息；障碍物获取模块，其接收所述各障碍物定位信息，在确定出无人机前方预设的安全距离范围内出现障碍物时，生成所述拍照指令，以及将所述各障碍物定位信息和所述深度图像进行匹配，生成当前视野下的障碍物三维模型，以由飞行控制模块利用该模型进行飞行辅助控制来躲避当前视野下的障碍物。

优选地，所述雷达模块包括：雷达测距仪，其发射并接收电磁波信号，以及输出表征当前视野内实时对应的扫描点定位信息的差拍信号；测距信号传输器，其接收所述差拍信号，基于此，生成所述各障碍物定位信息并将该信息传输至所述障碍物获取模块。

优选地，所述雷达测距仪采用毫米波雷达设备。

优选地，所述测距信号传输器采用具有模数转换功能的单片机芯片。

优选地，所述雷达测距仪通过支座安装于无人机的正上方。

优选地，所述视觉模块采用单目视觉相机。

优选地，所述单目视觉相机安装于无人机的左臂上。

优选地，所述障碍物获取模块，其进一步检测所述各障碍物定位信息，将该信息中距离无人机最近点的距离数据与所述安全距离进行对比，若小于或等于，则生成所述拍照指令。