[发明专利]一种利用单目视觉和机载传感器旋翼无人机自主抓取方法

摘要

本发明涉及旋翼无人机的技术领域，更具体地，涉及一种利用单目视觉和机载传感器旋翼无人机自主抓取方法。该方法包括：被抓取目标的检测及跟踪，目标和飞行器的相对位置估计，飞行器的飞行控制，目标抓取点检测，抓取策略及机械臂的控制。由于本发明的实施实例将非机器学习方法和机器学习方法融合并应用于目标检测，跟踪，抓取点检测中，提高了飞行器自主检测的鲁棒性，同时使用策略的方式将视觉，位置估计，控制等方法进行集成，也提高了飞行器自主抓取物体的成功率。所提出的方法计算量小，实时性高，可在机载嵌入式系统TK1实现。 1

主权项

1.一种利用单目视觉和机载传感器旋翼无人机自主抓取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 飞行器起飞，通过云台摄像机回传的图像，飞行器在预设高度检测视野范围内检测被抓取目标在图像中的位置；

S2. 若飞行器检测到目标，飞行器进入抵近阶段；飞行器终止目标检测模块，启用视觉跟踪模块持续跟踪目标，同时根据机载惯性测量单元，超声波，气压计等传感器回传的信息，实时计算飞行器和目标之间的相对位置，控制飞行器向目标所在位置运动；

S3. 当飞行器抵近目标，飞行器进入抓取阶段；飞行器维持悬停状态，同时启用抓取点检测模块，实时检测被抓取目标合适的抓取位置，计算抓取位置和飞行器之间的相对距离，控制机械臂实施抓取任务；

S4. 飞行器完成抓取任务，终止视觉跟踪模块和抓取点检测模块，飞行器上升至安全高度，完成自主抓取任务。

2.根据权利要求1所述的一种利用单目视觉和机载传感器旋翼无人机自主抓取方法，其特征在于：所述的目标检测和跟踪分别采用Edge Boxes和KCF算法。