一種用于無人機的反向定位降落系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種用于無人機的反向定位降落系統，包括無人機和降落平臺，所述降落平臺設置有控制單元、視覺采集單元和驅動單元，所述控制單元基于由所述視覺采集單元獲取的無人機底部支撐結構的圖像來計算所述無人機與所述降落平臺的位置關系，并基于該計算的結果來控制所述驅動單元調整所述降落平臺的位置。本實用新型專利技術通過在降落平臺上設置視覺采集單元，根據無人機的位置自動調整降落平臺的位置，實現了反向視覺定位，該系統能夠適用于所有無人機的降落，無需在無人機上安裝額外的定位裝置，同時也降低了無人機的成本，提高了無人機的載重和續航能力。

A reverse positioning and landing system for UAV

【技術實現步驟摘要】
一種用于無人機的反向定位降落系統
本技術涉及無人機
，具體為一種用于無人機的反向定位降落系統。
技術介紹
現有的無人機降落系統均需要在無人機上裝配定位裝置，包括視覺定位裝置、圖像識別裝置等，通過裝配在無人機上的上述定位裝置定位降落平臺，進而調整無人機的位置進行降落，上述降落系統要求每臺無人機都安裝上述定位裝置，無法適用于所有的無人機，并且極大地增加了無人機的成本，增加了無人機的重量，降低了無人機的續航和載重能力。因此，急需一種無人機降落系統，無需在無人機上安裝額外的定位裝置，能夠適用于所有無人機的降落。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種用于無人機的反向定位降落系統，能夠根據無人機的位置自動調整降落平臺的位置，無需在無人機上安裝額外的定位裝置，能夠適用于所有無人機的降落。為實現上述目的，本技術提供了一種用于無人機的反向定位降落系統，包括無人機和降落平臺，所述降落平臺設置有控制單元、視覺采集單元和驅動單元，所述控制單元基于由所述視覺采集單元獲取的無人機底部支撐結構的圖像來計算所述無人機與所述降落平臺的位置關系，并基于該計算的結果來控制所述驅動單元調整所述降落平臺的位置。進一步地，所述所述控制單元基于由所述視覺采集單元獲取的無人機底部支撐結構的圖像來計算所述無人機與所述降落平臺的位置關系，具體為：所述視覺采集單元獲取所述無人機底部支撐結構的圖像，并從該圖像中獲取所述無人機底部支撐結構的端點的水平坐標，計算所有所述端點的水平坐標是否全部位于所述降落平臺預設的降落區域內。需要注意的是，端點的水平坐標是指端點在水平面內的坐標。無人機底部支撐結構為無人機的著陸架、起落架或兩者的結合，通常為支撐桿或滾輪，當無人機底部支撐結構為滾輪時，端點為滾輪的底部中心點，即滾輪與降落平臺的接觸點；當無人機底部支撐結構為支撐桿時，端點為支撐桿的邊緣點，本領域技術人員能夠根據無人機底部支撐結構的具體結構選取合理的端點。進一步地，所述并基于該計算的結果來控制所述驅動單元調整所述降落平臺的位置，具體為：當存在所述端點的水平坐標未位于所述降落區域內時，所述控制單元控制所述驅動單元調整所述降落平臺的水平位置，直至所有所述端點的水平坐標均位于所述降落區域內；當所有所述端點的水平坐標均位于所述降落區域內時，所述控制單元保持所述驅動單元不動。進一步地，在所述計算所有所述端點的水平坐標是否全部位于所述降落平臺的降落區域內之前，還包括：根據所述降落平臺的實時位置及預設的所述降落區域的大小，獲得所述降落區域的坐標范圍。進一步地，所述視覺采集單元包括設置在所述降落平臺四周的多個攝像頭。進一步地，所述驅動單元包括豎直驅動機構和水平驅動機構，所述水平驅動機構設置于所述豎直驅動機構的上方。進一步地，所述豎直驅動機構包括升降平臺、升降底座、底座氣缸以及位于升降平臺與升降底座之間的升降架，所述升降架為兩個相互鉸接的連桿，所述升降平臺的底面設置有第一滑道，所述連桿的頂端滑動連接在第一滑道內，所述升降底座的頂面設置有第二滑道，所述連桿的底端滑動連接在第二滑道內，所述底座氣缸設置在升降底座的頂面，所述底座氣缸的輸出端與至少一個所述連桿的底端連接。進一步地，所述水平驅動機構包括在水平面上垂直設置的第一驅動機構和第二驅動機構，所述第一驅動機構和第二驅動機構均由電機和絲杠傳動機構構成，所述第一驅動機構設置在所述豎直驅動機構上，所述第一驅動機構包括第一驅動電機和由所述第一驅動電機驅動位移的第一傳動部件，所述第二驅動機構設置在所述第一傳動部件上，所述第二驅動機構包括第二驅動電機和由所述第二驅動電機驅動位移的第二傳動部件，所述第二傳動部件與所述降落平臺的底部連接。進一步地，所述降落平臺設置有位置調節機構，所述位置調節機構包括設置于降落平臺四周的四個推桿，每個所述推桿均連接有一推桿驅動機構，所述推桿驅動機構與所述控制單元電連接，所述推桿包括橫向推桿和縱向推桿，所述橫向推桿和縱向推桿在豎直方向上不處于同一水平面。位置調節機構可將無人機調整至目標位置，便于無人機的停機存放，當然地，當無人機還未落至降落平臺時，推桿驅動機構處于收縮狀態，推桿靠近降落平臺的四周邊緣，此時，推桿位于降落區域之外，保證了無人機底部支撐結構不會與推桿發生碰撞。與現有技術相比，本技術的有益效果是：本技術通過在降落平臺上設置視覺采集單元，根據無人機的位置自動調整降落平臺的位置，實現了反向視覺定位，該系統能夠適用于所有無人機的降落，無需在無人機上安裝額外的定位裝置，同時也降低了無人機的成本，提高了無人機的載重和續航能力。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖；圖2為本技術的工作流程示意圖；圖3為本技術中降落平臺的結構示意圖；圖4為本技術中水平驅動機構的結構示意圖；圖5為本技術中無人機底部支撐結構的一實施例的結構示意圖；圖6為本技術中無人機底部支撐結構的另一實施例的結構示意圖；圖7為本技術中豎直驅動機構的結構示意圖；圖8為本技術一實施例的電連接框圖；圖9為本技術另一實施例的電連接框圖。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。請參閱圖1-圖9，一種用于無人機的反向定位降落系統，包括無人機100和降落平臺200，降落平臺200設置有控制單元300、視覺采集單元400和驅動單元500，降落平臺200預設有降落區域210，其中，視覺采集單元400包括設置在降落平臺200四周的多個攝像頭410；其中，驅動單元500包括豎直驅動機構510和水平驅動機構520，水平驅動機構520設置于豎直驅動機構510的上方。具體地，如圖7所示，豎直驅動機構510包括升降平臺511、升降底座512、底座氣缸513以及位于升降平臺511與升降底座512之間的升降架，升降架為兩個相互鉸接的連桿514，升降平臺511的底面設置有第一滑道515，連桿514的頂端滑動連接在第一滑道515內，升降底座512的頂面設置有第二滑道516，連桿514的底端滑動連接在第二滑道516內，底座氣缸513設置在升降底座512的頂面，底座氣缸513的輸出端與至少一個連桿514的底端連接。具體地，如圖4所示，水平驅動機構520包括在水平面上垂直設置的第一驅動機構和第二驅動機構，第一驅動機構和第二驅動機構均由電機和絲杠傳動機構構成，第一驅動機構設置在豎直驅動機構510上，第一驅動機構包括第一驅動電機521和由第一驅動電機521驅動位移的第一傳動部件522，第二驅動機構設置在第一傳動部件522上，第二驅動機構包括第二驅動電機523和由第二驅動電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于無人機的反向定位降落系統，其特征在于，包括無人機和降落平臺，所述降落平臺設置有控制單元、視覺采集單元和驅動單元，所述控制單元基于由所述視覺采集單元獲取的無人機底部支撐結構的圖像來計算所述無人機與所述降落平臺的位置關系，并基于該計算的結果來控制所述驅動單元調整所述降落平臺的位置。/n

【技術特征摘要】
1.一種用于無人機的反向定位降落系統，其特征在于，包括無人機和降落平臺，所述降落平臺設置有控制單元、視覺采集單元和驅動單元，所述控制單元基于由所述視覺采集單元獲取的無人機底部支撐結構的圖像來計算所述無人機與所述降落平臺的位置關系，并基于該計算的結果來控制所述驅動單元調整所述降落平臺的位置。


2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制單元基于由所述視覺采集單元獲取的無人機底部支撐結構的圖像來計算所述無人機與所述降落平臺的位置關系，具體為：
所述視覺采集單元獲取所述無人機底部支撐結構的圖像，并從該圖像中獲取所述無人機底部支撐結構的端點的水平坐標，計算所有所述端點的水平坐標是否全部位于所述降落平臺預設的降落區域內。


3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述并基于該計算的結果來控制所述驅動單元調整所述降落平臺的位置，具體為：
當存在所述端點的水平坐標未位于所述降落區域內時，所述控制單元控制所述驅動單元調整所述降落平臺的水平位置，直至所有所述端點的水平坐標均位于所述降落區域內；
當所有所述端點的水平坐標均位于所述降落區域內時，所述控制單元保持所述驅動單元不動。


4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，在所述計算所有所述端點的水平坐標是否全部位于所述降落平臺的降落區域內之前，還包括：
根據所述降落平臺的實時位置及預設的所述降落區域的大小，獲得所述降落區域的坐標范圍。


5.根據權利要求1-4任一項所述的系統，其特征在于，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張明華，富曉軍，
申請(專利權)人：上海尋航者智能科技有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31