[发明专利]用于多旋翼无人机巡检的自适应仿地雷达及其控制方法

说明书

本发明涉及一种用于多旋翼无人机巡检的自适应仿地雷达及其控制方法，雷达包括云台保护外壳、多轴运动处理组件、处理器、自稳云台、激光雷达连接座和激光雷达，多轴运动处理组件、处理器和自稳云台均安装在云台保护外壳上，自稳云台的驱动端连接激光雷达连接座，激光雷达安装在激光雷达连接座上，处理器分别连接多轴运动处理组件、自稳云台和激光雷达，多轴运动处理组件连接自稳云台。与现有技术相比，本发明具有能降低飞行姿态对定高效果的影响、结构稳定可靠等优点。

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其是涉及用于多旋翼无人机巡检的自适应仿地雷达及其控制方法。

背景技术

目前市面上现有的多旋翼无人机大多数仅依靠激光雷达直接安装在无人机上进行对地高度测量来保持飞行高度，如公开号为CN211293257U的实用新型公开的一种基于激光雷达的无人机地形检测装置，包括无人机、激光雷达、重力水平仪、中央处理器和地面基站，激光雷达和挂载在无人机的下方，且扫描方向朝向下方，重力水平仪与无人机的底面平行，中央处理器用于对无人机进行定位以及获取激光雷达和重力水平仪所获得的数据并进行结合，激光雷达用于扫描无人机下方的地面，重力水平仪用于测量无人机与水平面的角度，地面基站用于接收中央处理器发送的数据并生成地形地图。该无人机地形检测装置通过无人机上的激光雷达检测探测区域的地形信息，根据探测区域的地形信息，调整无人机的飞行方向，使得无人机一直保持与地面平行且具有恒定高度的状态。

但是该方案存在以下缺陷：多旋翼无人机在运动的过程中机身会倾斜来控制飞行方向，从而激光雷达发射板与地面且无法保持水平，导致测高数据失真，影响多旋翼无人机定高功能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在激光雷达发射板与地面且无法保持水平，导致测高数据失真，影响多旋翼无人机定高功能的缺陷而提供一种用于多旋翼无人机巡检的自适应仿地雷达及其控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于多旋翼无人机巡检的自适应仿地雷达，包括云台保护外壳、多轴运动处理组件、处理器、自稳云台、激光雷达连接座和激光雷达，所述多轴运动处理组件、处理器和自稳云台均安装在云台保护外壳上，所述自稳云台的驱动端连接所述激光雷达连接座，所述激光雷达安装在激光雷达连接座上，所述处理器分别连接多轴运动处理组件、自稳云台和激光雷达，所述多轴运动处理组件连接自稳云台。

进一步地，所述自稳云台包括横滚轴云台臂、横滚舵机、俯仰轴云台臂、俯仰舵机和云台效应器，所述横滚轴云台臂受横滚舵机驱动，所述俯仰轴云台臂受俯仰舵机驱动，所述横滚舵机和俯仰舵机均安装在云台保护外壳上，所述横滚轴云台臂和俯仰轴云台臂均一端可转动连接云台效应器，所述激光雷达连接座安装在云台效应器上。

进一步地，所述横滚轴云台臂为U型台臂，所述横滚轴云台臂的中部底端连接横滚舵机，所述横滚轴云台臂的两端分别可转动连接在云台效应器的两侧，所述云台效应器远离横滚轴云台臂的一侧可转动连接所述俯仰轴云台臂，所述横滚轴云台臂和俯仰轴云台臂分别连接在所述云台保护外壳中相互垂直的两个平面上。

进一步地，所述俯仰轴云台臂包括相互连接的第一L型台臂和第二L型台臂，所述第一L型台臂的一端连接俯仰舵机，另一端可转动连接第二L型台臂，所述第二L型台臂远离第一L型台臂的一端可转动连接所述云台效应器。

进一步地，所述云台保护外壳包括顶板、左侧板、右侧板和连接板，所述顶板垂直连接在连接板的顶部，所述左侧板垂直连接在连接板的左侧，所述右侧板垂直连接在连接板的右侧，所述顶板的两侧还分别连接左侧板和右侧板；所述第一L型台臂围绕右侧板和顶板设置，所述第二L型台臂可转动连接在云台效应器远离横滚轴云台臂的一侧。

进一步地，所述云台效应器与横滚轴云台臂和俯仰轴云台臂的连接处均设有滚珠轴承，所述第一L型台臂和第二L型台臂的连接处设有滚珠轴承。