CN107942348A - 一种基于无人机与机器人技术的道路执法系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无人机与机器人技术的道路执法系统，包括机器人平台、侦查无人机和监控中心三部分。用户可在监控中心通过无线网络远程控制机器人平台，机器人平台和侦查无人机的位置信息将实时显示在监控中心的地图上。当需要获取空中视角时，侦查无人机自动起飞，当到达指定位置时侦查无人机开启自动悬停功能并拍摄。侦查无人机将原始飞行数据、传感器信息、图像数据发送给机器人平台，机器人平台将数据整合好后一起打包通过无线网络传回监控中心。本发明将传统固定点监控方式变为移动式监控方式，监控范围明显扩大，使用起来更加灵活方便，减少了人力成本；同时结合了无人机技术，将地面视野扩展至空中，使后台人员的视野更加开阔。
Description
技术领域
本发明属于道路执法系统领域，具体涉及一种基于无人机与机器人技术的道路执法系统。
背景技术
传统的道路执法系统大多依靠的是固定探头监控的方式，但是随着时代的发展，这种传统的道路执法方式逐渐显现出以下几个缺点：
1.不灵活，传统探头的位置是固定的，只能监控固定区域；
2.成本高，需要铺设线路、搭建支架等设施；
3.视野小，只能观测地面固定视野，没有空中视角。
目前社会上急需一种行动方便灵活，视野更加开阔的移动式道路监控方式来取代传统的道路监控方式，以满足当前道路执法系统的需求。
发明内容
为克服现有现有技术中的不足，本发明提供了一种基于无人机与机器人技术的道路执法系统，该系统内的机器平台人可实时监控道路地面情况，系统内的无人机可从空中监控道路情况，最后机器人平台将地面和空中的图像信息打包通过4G网络传送至监控中心。
为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于无人机与机器人技术的道路执法系统，机器人平台、侦查无人机和监控中心；
所述机器人平台由主控系统、平台动力系统、平台导航系统、平台通信系统、电源管理系统、太阳能充电系统、声光系统、无线充电发射器和无人机起降平台组成；
所述主控系统分别与所述平台动力系统、所述平台导航系统、所述平台通信系统、所述声光系统、电源管理系统、太阳能充电系统和无线充电发射器连接，用于数据计算、数据转发、图像处理和发送指令；
所述平台动力系统用于为所述机器人平台提供移动载体和动力，以及调节所述机器人平台移动速度；
所述平台导航系统用于定位所述机器人平台，用于检测所述机器人平台当前的运动姿态，以及用于扫描所述机器人平台所处的当前环境，并构建三维地形图；
所述平台通信系统用于所述机器人平台与所述监控中心及所述侦查无人机之间的通信，用于手动遥控所述机器人平台和所述侦查无人机，以及用于所述机器人平台与所述监控中心及所述侦查无人机之间的图像传输；
所述声光系统用于夜间辅助显示所述无人机起降平台的轮廓，用于采集所述机器人平台的现场声音信息，以及用于播放提醒声音和与所述监控中心进行对讲；
所述电源管理系统包括BMS单元和锂电池组，所述BMS单元作为所述锂电池组的管理保护器，用于将所述锂电池组电压稳定至合适电压后，给所述机器人平台内所有用电设备供电，并且所述BMS单元对所述锂电池组具有过压保护、过流保护、短路保护等功能；当所述锂电池组的电压小于预设的安全电压时，所述机器人平台会自主运行到充电站进行充电；
所述无人机起降平台安装在所述机器人平台的顶部，包括无人机停放区域和太阳能电池板区域；其中，所述无人机停放区域位于所述辅助降落指示灯的中间，用于停放所述侦查无人机；
所述无线充电发射器安装在所述无人机起降平台的下方，用于给所述侦查无人机进行无线充电；
所述太阳能充电系统包括太阳能电池板和电压转换器，其中，所述太阳电池板安装在所述无人机起降平台的太阳能电池板区域，用于将太阳能转换成电能；所述电压转换器用于将所述太阳能电池板输出的电压转换成合适的电压输送给所述锂电池组充电；
所述侦查无人机由无人机机架以及安装在所述无人机机架上的无人机飞控系统、无人机动力系统、无人机定位系统、无人机通信系统、无人机监控系统、无线充电接收器和机载锂电池组成；
所述无人机飞控系统分别与所述无人机动力系统、所述无人机定位系统、所述无人机通信系统、所述无人机监控系统、所述无线充电接收器和所述机载锂电池连接，用于接收和计算所述侦查无人机的飞行数据，并发出飞行控制指令，以控制所述侦查无人机的飞行姿态；
所述无人机定位系统用于所述侦查无人机的定位，以及用于所述侦查无人机的精准降落；
所述无人机动力系统用于为所述侦查无人机提供飞行动力；
所述无人机通信系统用于所述侦查无人机与所述机器人平台之间的通信，以及用于所述侦查无人机与所述机器人平台之间的图像传输；
所述无人机监控系统用于从空中拍摄当前道路状况；
所述无线充电接收器用于接收所述机器人平台上所述无线充电发射器发射的电磁信号，并给所述机载锂电池充电；
所述机载锂电池用于给所述侦查无人机上所有的用电设备供电。
进一步的，所述主控系统为工业计算机，其配置有intel i5处理器，120G固态硬盘，4G DDR4内存，并带有CAN接口、串口、RJ45网口和WIFI模块。
进一步的，所述平台动力系统包括伺服电机、电机驱动器和车轮机构，所述伺服电机的一端通过所述电机驱动器与所述主控系统连接，所述伺服电机的另一端与所述车轮机构连接；其中，所述车轮机构为四轮机构或成履带机构，作为所述机器人平台的移动载体；所述伺服电机用于为所述车轮机构提供动力，其内部集成减速机构，具有电磁刹车功能；所述电机驱动器具有网络通信口、CAN总线接口和232串口，具有电压反馈、电流反馈、过载保护等功能，作为所述伺服电机的控制器，用于调节所述伺服电机的转速，并对所述伺服电机进行保护。
进一步的，所述平台导航系统包括卫星导航模块、惯性导航模块和激光导航模块，所述卫星导航模块、所述惯性导航模块和所述激光导航模块分别与所述主控系统连接；其中，所述卫星导航模块包含北斗导航接收机、GPS导航接收机、伽利略导航接收机和GLONASS导航接收机，以分别支持中国北斗系统、美国GPS系统、欧洲伽利略系统和俄罗斯GLONASS系统，用于所述机器人平台的定位；所述惯性导航模块包含六轴加速度传感器和平台电子罗盘，用于检测所述机器人平台的当前运动姿态；所述激光导航模块包含3D激光雷达传感器，用于扫描所述机器人平台所处的当前环境，构建三维地形图。
进一步的，所述平台通信系统包括平台数据传输模块、手持遥控器和平台图像传输模块，所述平台数据传输模块、所述手持遥控器和所述平台图像传输模块分别与所述主控系统连接；其中，所述平台数据传输模块包含4G DTU模块和无线终端接入设备（CPE），所述4G DTU模块用于所述机器人平台与所述监控中心及所述侦查无人机之间的4G通信，支持全网通，同时兼容GPRS/3G 无线通讯；所述无线终端接入设备用于所述机器人平台与所述监控中心及所述侦查无人机之间的WIFI通信，在所述无线终端接入设备接入附近的WIFI网络后，所述机器人平台即可与连接在WIFI网络中的所述监控中心及其他设备进行通信；所述平台图像传输模块为无线图传设备，用于所述机器人平台与所述监控中心的点对点图像传输；所述手持遥控器用于手动控制所述机器人平台和所述侦查无人机。
进一步的，所述声光系统包括照明灯、转向灯、尾灯、刹车灯、声光报警灯、辅助降落指示灯、拾音器和扬声器；其中，所述辅助降落指示灯安装在所述无人机起降平台的周围，用于夜间辅助显示所述无人机起降平台的轮廓；所述拾音器用于采集所述机器人平台的现场声音信息；所述扬声器用于播放提醒声音和与所述监控中心进行对讲。
进一步的，所述无人机停放区域为一块正方形塑料板。
进一步的，所述无线充电发射器包括发射线圈和发射驱动模块，其中所述发射线圈安装在所述无人机起降平台的下方，所述发射线圈的上方和下方的一定距离内均无金属遮挡。
进一步的，所述太阳能电池板可自动折叠，一共4块，分别安装在所述无人机起降平台的无人机停放区域四周；当所述侦查无人机降落在所述无人机起降平台的无人机停放区域时，4块所述太阳能电池板分别与所述无人机停放区域呈45°~90°角，形成一个包围区域，将所述侦查无人机包裹在无人机停放区域内；当所述侦查无人机准备降落在所述无人机起降平台的无人机停放区域时，4块所述太阳能电池板分别完全打开，给所述侦查无人机留出足够大的降落区域。
进一步的，所述无人机机架为6轴旋翼结构，机身为碳纤维材料。
进一步的，所述无人机飞控系统包括飞控MCU、陀螺仪、气压计和无人机电子罗盘；其中，所述飞控MCU为嵌入式芯片，用于飞行数据计算和飞行控制指令下发；所述陀螺仪用于输出所述侦查无人机的姿态角和三轴加速度数据；所述气压计用于检测所述侦查无人机周围的气压值；所述无人机电子罗盘用于检测所述侦查无人机的当前运动方向。
进一步的，所述无人机定位系统包括机载GPS导航接收机和机载视觉摄像头；其中，所述机载GPS导航接收机用于所述侦查无人机的定位；所述机载视觉摄像头用于捕获所述机器人平台上的特征点，用于精确降落。
进一步的，所述无人机动力系统包括无刷电机、电子调速器和螺旋桨；其中，所述螺旋桨可折叠，安装在所述无刷电机上，所述无刷电机通过所述电子调速器与所述无人机飞控系统连接。
进一步的，所述无人机通信系统包括机载数据传输模块和机载图像传输模块；其中，所述机载数据传输模块用于所述侦查无人机与所述机器人平台之间的通信，可传送指令、传感器参数等小量数据；所述机载图像传输模块用于所述侦查无人机与所述机器人平台之间的图像传输。
进一步的，所述无人机监控系统包括自稳云台和高清摄像机，其中，所述自稳云台为三轴自稳云台，所述高清摄像机为GoPro高清数码摄像机。
进一步的，所述无线充电接收器包括接收线圈和电压整流器，其中，所述接收线圈安装在所述无人机机架的底部，用于接收所述机器人平台上所述无线充电发射器发射的电磁信号；所述电压整流器用于将所述接收线圈接收的交流电压信号整合成合适的直流电压信号输送给所述机载锂电池充电。
侦查无人机收到监控中心的起飞指令后：
首先，系统进行自检，检查电源、导航、电机、传感器等关键部件是否工作正常。接着，机器人平台通过高清摄像头观察周围环境是否适合侦查无人机飞行，若各项参数都符合起飞条件，则机器人平台停止移动，就近选择合适起飞区域，机器人平台和侦查无人机同步位置坐标，并将当前坐标设为起点，用户在监控中心通过4G网络远程控制机器人平台，机器人平台和侦查无人机通过定位卫星获取位置信息，并将当前位置信息在监控中心的地图中实时显示。然后侦查无人机解锁，无刷电机带动螺旋桨开始怠速旋转，同时太阳能电池板完全打开，侦查无人机起飞。
侦查无人机在空中悬停时：
飞控系统控制侦查无人机飞行至指定空间位置后开启悬停模式，飞控系统读取陀螺仪的姿态信息，通过计算修正当前姿态，保证侦查无人机稳定悬停。侦查无人机通过机载数据传输模块，将原始飞行数据和传感器信息发送给机器人平台。接着监控中心可远程控制自稳云台旋转，获取合适的视角，高清摄像机开始拍摄道路情况，并将图像数据通过机载图像传输模块传送给机器人平台，机器人平台内的主控系统将原始视频进行压缩和加密，通过4G网络传送回监控中心。
侦查无人机收到监控中心的降落指令后：
首先，侦查无人机飞控自动规划返航路径，当侦查无人机飞行至机器人平台上空时，机器人平台开启辅助降落指示灯，侦查无人机的机载视觉摄像头开始寻找特征点，当特征点匹配后侦查无人机开始缓慢降落于无人机起降平台的无人机停放区域，当降落完成后太阳能电池板收起，无线充电发射器开始工作给侦查无人机充电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的道路执法系统将传统固定点监控方式变为移动式监控方式，机器人平台可以自动沿着道路进行移动和巡航，监控范围不再局限于固定的某个区域，使用起来更加灵活方便，人力成本也大大减少。同时，本发明的道路执法系统结合了无人机技术，放飞的无人机可以将地面视野扩展至空中，并将实时画面传送至后台，使后台人员的视野更加开阔。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的道路执法系统的系统架构图。
图2为本发明道路执法系统中机器人平台的结构框图；
图3为本发明道路执法系统中侦查无人机的结构框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。此处所作说明用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
参见图1所示，一种基于无人机与机器人技术的道路执法系统，包括机器人平台1、侦查无人机2和监控中心3三大部分。
参见图2所示，所述机器人平台1由主控系统11、平台动力系统12、平台导航系统13、平台通信系统14、电源管理系统15、太阳能充电系统16、声光系统17、无线充电发射器18和无人机起降平台19组成。
所述主控系统11为工业计算机，其配置为intel i5处理器，120G固态硬盘，4GDDR4内存，带有CAN接口、串口、RJ45网口、WIFI模块。所述主控系统11分别与所述平台动力系统12、所述平台导航系统13、所述平台通信系统14、所述声光系统17、电源管理系统15、太阳能充电系统16和无线充电发射器18连接，用于数据计算、数据转发、图像处理和发送指令。
所述平台动力系统12包括伺服电机122、电机驱动器121和车轮机构123，所述伺服电机122的一端通过所述电机驱动器121与所述主控系统11连接，所述伺服电机122的另一端与所述车轮机构123连接。其中，
所述车轮机构123为四轮机构或成履带机构，作为所述机器人平台1的移动载体；所述伺服电机122的功率大于500W，用于为所述车轮机构123提供动力，其内部还集成减速机构，具有电磁刹车功能；所述电机驱动器121具有网络通信口、CAN总线接口和232串口，其驱动功率大于500W，具有电压反馈、电流反馈、过载保护等功能，作为所述伺服电机122的控制器，用于调节所述伺服电机122的转速，并对所述伺服电机122进行保护。所述电机驱动器121通过CAN总线接口与所述主控系统11连接，所述主控系统11利用所述电机驱动器121控制所述伺服电机122，所述电机驱动器121还会将所述伺服电机122的运行参数通过CAN总线接口反馈给所述主控系统11。
所述平台导航系统13包括卫星导航模块131、惯性导航模块132和激光导航模块133，所述卫星导航模块131、所述惯性导航模块132和所述激光导航模块133分别与所述主控系统11连接。其中，
所述卫星导航模块131包含北斗导航接收机、GPS导航接收机、伽利略导航接收机和GLONASS导航接收机，以分别支持中国北斗系统、美国GPS系统、欧洲伽利略系统和俄罗斯GLONASS系统，用于所述机器人平台1的定位；所述卫星导航模块131天线安装在所述机器人平台1的顶端，天线通过屏蔽馈线与这些导航接受机相连，这些导航接受机分别将定位数据通过串口发送给所述主控系统11。所述惯性导航模块132包含六轴加速度传感器和平台电子罗盘，用于检测所述机器人平台1的当前运动姿态；所述激光导航模块133包含3D激光雷达传感器，其扫描距离大于30米，用于扫描所述机器人平台1所处的当前环境，构建三维地形图。在无卫星信号的情况下可以使用激光导航的方式，实现激光导航需要获取所述3D激光雷达传感器、所述六轴加速度传感器、所述电子罗盘的数据，这些数据汇总到所述主控系统11中，通过算法实现激光导航功能。
所述平台通信系统14包括平台数据传输模块141、手持遥控器143和平台图像传输模块142，所述平台数据传输模块141、所述手持遥控器143和所述平台图像传输模块142分别与所述主控系统11连接。其中，
所述平台数据传输模块141通过串口与所述主控系统11连接，传输控制指令和传感器参数等小量数据。所述平台数据传输模块141包含4G DTU模块和无线终端接入设备CPE，所述4G DTU模块用于所述机器人平台1与所述监控中心3及所述侦查无人机2之间的4G通信，支持全网通，同时兼容GPRS/3G 无线通讯；所述无线终端接入设备用于所述机器人平台1与所述监控中心3及所述侦查无人机2之间的WIFI通信，在所述无线终端接入设备接入附近的WIFI网络后，所述机器人平台1即可与连接在WIFI网络中的所述监控中心3及其他设备进行通信。所述平台图像传输模块142通过AV接口与所述主控系统11连接。所述平台图像传输模块142为无线图传设备，用于所述机器人平台1与所述监控中心3的点对点图像传输，其通信频率为5.8GHz，视频带宽为8M。所述手持遥控器143用于手动控制所述机器人平台1和所述侦查无人机2，其通信频率为433MHz。
所述声光系统17包括照明灯171、转向灯172、尾灯173、刹车灯174、声光报警灯175、辅助降落指示灯176、拾音器177和扬声器178。其中，
所述照明灯171可通过所述监控中心3手动开启，也可以通过自带的光线传感器检测光照强度后自动开启；所述辅助降落指示灯176安装在所述无人机起降平台19的周围，用于夜间辅助显示所述无人机起降平台19的轮廓；所述拾音器177用于采集所述机器人平台1的现场声音信息；所述扬声器178用于播放提醒声音和与所述监控中心3进行对讲；当出现紧急情况时，所述监控中心3可以控制所述声光报警灯175报警，达到警示或提醒的效果。
所述电源管理系统15包括BMS单元151和锂电池组152，所述BMS单元151作为所述锂电池组152的管理保护器，用于将所述锂电池组152电压稳定至合适电压后，给所述机器人平台1内所有用电设备供电，并且所述BMS单元151对所述锂电池组152具有过压保护、过流保护、短路保护等功能。当所述锂电池组152的电压小于预设的安全电压时，所述机器人平台1会自主运行到充电站进行充电。
所述无人机起降平台19安装在所述机器人平台1的顶部，包括无人机停放区域和太阳能电池板区域。其中，所述无人机停放区域为一块80cm*80cm的正方形塑料板，位于所述辅助降落指示灯176的中间，用于停放所述侦查无人机2。
所述无线充电发射器18包括发射线圈和发射驱动模块，其中所述发射线圈安装在所述无人机起降平台19的下方，所述发射线圈的上方和下方10cm处均无金属遮挡。所述发射驱动模块的输入电压为12V，最大功率为100W。
所述太阳能充电系统16包括太阳能电池板和电压转换器，其中，所述太阳电池板安装在所述无人机起降平台19的太阳能电池板区域，用于将太阳能转换成电能。所述电压转换器用于将所述太阳能电池板输出的电压转换成合适的电压输送给所述锂电池组152充电。
所述太阳能电池板可自动折叠，其尺寸为40cm*80cm，一共4块，分别安装在所述无人机起降平台19的无人机停放区域四周；当所述侦查无人机2降落在所述无人机起降平台19的无人机停放区域时，4块所述太阳能电池板分别与所述无人机停放区域呈45°~90°角，形成一个包围区域，将所述侦查无人机2包裹在无人机停放区域内，保护所述侦查无人机2，防止从平台上坠落；当所述侦查无人机2准备降落在所述无人机起降平台19的无人机停放区域时，4块所述太阳能电池板分别完全打开，给所述侦查无人机2留出足够大的降落区域。
参见图3所示，所述侦查无人机2由无人机机架21、无人机飞控系统22、无人机动力系统23、无人机定位系统24、无人机通信系统25、无人机监控系统26、无线充电接收器27和机载锂电池28组成。所述无人机飞控系统22分别与所述无人机动力系统23、所述无人机定位系统24、所述无人机通信系统25、所述无人机监控系统26、所述无线充电接收器27和所述机载锂电池28连接。
所述无人机机架21为6轴旋翼结构，机身为碳纤维材料。
所述无人机飞控系统22包括飞控MCU221、陀螺仪222、气压计223和无人机电子罗盘224。其中，所述飞控MCU221为嵌入式芯片，用于飞行数据计算和飞行控制指令下发。所述陀螺仪222用于输出所述侦查无人机2的姿态角和三轴加速度数据。所述气压计223用于检测所述侦查无人机2周围的气压值；所述无人机电子罗盘224用于检测所述侦查无人机2的当前运动方向。
所述无人机定位系统24包括机载GPS导航接收机241和机载视觉摄像头242。其中，所述机载GPS导航接收机241用于所述侦查无人机2的定位。所述机载视觉摄像头242用于捕获所述机器人平台1上的特征点，用于精确降落。
所述无人机动力系统23包括无刷电机231、电子调速器232和螺旋桨233。其中，所述电子调速器电流大于30A。所述螺旋桨233可折叠，安装在所述无刷电机231上，所述无刷电机231通过所述电子调速器232与所述无人机飞控系统22连接。
所述无人机通信系统25包括机载数据传输模块251和机载图像传输模块252。其中，所述机载数据传输模块251用于所述侦查无人机2与所述机器人平台1之间的通信，所述侦查无人机2与所述机器人平台1的通信频率为433MHz，可传送指令、传感器参数等小量数据。所述机载图像传输模块252用于所述侦查无人机2与所述机器人平台1之间的图像传输，其通信频率为5.8GHz。所述侦查无人机2与所述手持遥控器143之间的通信频率为2.4G。
所述无人机监控系统26包括自稳云台261和高清摄像机262，其中，所述自稳云台261为三轴自稳云台。所述高清摄像机为GoPro高清数码摄像机。
所述无线充电接收器27包括接收线圈和电压整流器，其中，所述接收线圈安装在所述无人机机架21的底部，用于接收所述机器人平台1上所述无线充电发射器18发射的电磁信号。所述电压整流器用于将所述接收线圈接收的交流电压信号整合成合适的直流电压信号输送给所述机载锂电池28充电。
所述机载锂电池28用于给所述侦查无人机2上所有的用电设备供电。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于无人机与机器人技术的道路执法系统，其特征在于：机器人平台（1）、侦查无人机（2）和监控中心（3）；
所述机器人平台（1）由主控系统（11）、平台动力系统（12）、平台导航系统（13）、平台通信系统（14）、电源管理系统（15）、太阳能充电系统（16）、声光系统（17）、无线充电发射器（18）和无人机起降平台（19）组成；
所述主控系统（11）分别与所述平台动力系统（12）、所述平台导航系统（13）、所述平台通信系统（14）、所述声光系统（17）、电源管理系统（15）、太阳能充电系统（16）和无线充电发射器（18）连接，用于数据计算、数据转发、图像处理和发送指令；
所述平台动力系统（12）用于为所述机器人平台（1）提供移动载体和动力，以及调节所述机器人平台（1）移动速度；
所述平台导航系统（13）用于定位所述机器人平台（1），用于检测所述机器人平台（1）当前的运动姿态，以及用于扫描所述机器人平台（1）所处的当前环境，并构建三维地形图；
所述平台通信系统（14）用于所述机器人平台（1）与所述监控中心（3）及所述侦查无人机（2）之间的通信和图像传输，以及用于手动遥控所述机器人平台（1）和所述侦查无人机（2）；
所述声光系统（17）用于夜间辅助显示所述无人机起降平台（19）的轮廓，用于采集所述机器人平台（1）的现场声音信息，以及用于播放提醒声音和与所述监控中心（3）进行对讲；
所述电源管理系统（15）包括BMS单元（151）和锂电池组（152），所述BMS单元（151）作为所述锂电池组（152）的管理保护器，用于将所述锂电池组（152）电压稳定至合适电压后，给所述机器人平台（1）内所有用电设备供电，并且所述BMS单元（151）对所述锂电池组（152）具有过压保护、过流保护、短路保护等功能；
所述无人机起降平台（19）安装在所述机器人平台（1）的顶部，包括无人机停放区域和太阳能电池板区域；其中，所述无人机停放区域位于所述辅助降落指示灯（176）的中间，用于停放所述侦查无人机（2）；
所述无线充电发射器（18）安装在所述无人机起降平台（19）的下方，用于给所述侦查无人机（2）进行无线充电；
所述太阳能充电系统（16）包括太阳能电池板和电压转换器，其中，所述太阳电池板安装在所述无人机起降平台（19）的太阳能电池板区域，用于将太阳能转换成电能；所述电压转换器用于将所述太阳能电池板输出的电压转换成合适的电压输送给所述锂电池组（152）充电；
所述侦查无人机（2）由无人机机架（21）以及安装在所述无人机机架（21）上的无人机飞控系统（22）、无人机动力系统（23）、无人机定位系统（24）、无人机通信系统（25）、无人机监控系统（26）、无线充电接收器（27）和机载锂电池（28）组成；所述无人机飞控系统（22）分别与所述无人机动力系统（23）、所述无人机定位系统（24）、所述无人机通信系统（25）、所述无人机监控系统（26）、所述无线充电接收器（27）和所述机载锂电池（28）连接；
所述无人机飞控系统（22）包括飞控MCU（221）、陀螺仪（222）、气压计（223）和无人机电子罗盘（224）；其中，所述飞控MCU（221）为嵌入式芯片，用于飞行数据计算和飞行控制指令下发；所述陀螺仪（222）用于输出所述侦查无人机（2）的姿态角和三轴加速度数据；所述气压计（223）用于检测所述侦查无人机（2）周围的气压值；所述无人机电子罗盘（224）用于检测所述侦查无人机（2）的当前运动方向；
所述无人机定位系统（24）用于所述侦查无人机（2）的定位，以及用于所述侦查无人机（2）的精准降落；
所述无人机动力系统（23）用于为所述侦查无人机（2）提供飞行动力，包括无刷电机（231）、电子调速器（232）和螺旋桨（233），所述螺旋桨（233）安装在所述无刷电机（231）上，所述无刷电机（231）通过所述电子调速器（232）与所述无人机飞控系统（22）连接；
所述无人机通信系统（25）用于所述侦查无人机（2）与所述机器人平台（1）之间的通信以及图像传输；
所述无人机监控系统（26）用于从空中拍摄当前道路状况，包括自稳云台（261）和高清摄像机（262）；
所述无线充电接收器（27）用于接收所述机器人平台（1）上所述无线充电发射器（18）发射的电磁信号，并给所述机载锂电池（28）充电；
所述机载锂电池（28）用于给所述侦查无人机（2）上所有的用电设备供电。
2.根据权利要求1所述的基于无人机与机器人技术的道路执法系统，其特征在于：所述平台动力系统（12）包括伺服电机（122）、电机驱动器（121）和车轮机构（123），所述伺服电机（122）的一端通过所述电机驱动器（121）与所述主控系统（11）连接，所述伺服电机（122）的另一端与所述车轮机构（123）连接；其中，所述车轮机构（123）为四轮机构或成履带机构，作为所述机器人平台（1）的移动载体；所述伺服电机（122）用于为所述车轮机构（123）提供动力，其内部还集成减速机构，具有电磁刹车功能；所述电机驱动器（121）具有网络通信口、CAN总线接口和232串口，具有电压反馈、电流反馈、过载保护功能，作为所述伺服电机（122）的控制器，用于调节所述伺服电机（122）的转速，并对所述伺服电机（122）进行保护。
3.根据权利要求1所述的基于无人机与机器人技术的道路执法系统，其特征在于：所述平台导航系统（13）包括卫星导航模块（131）、惯性导航模块（132）和激光导航模块（133），所述卫星导航模块（131）、所述惯性导航模块（132）和所述激光导航模块（133）分别与所述主控系统（11）连接；其中，所述卫星导航模块（131）包含北斗导航接收机、GPS导航接收机、伽利略导航接收机和GLONASS导航接收机，以分别支持中国北斗系统、美国GPS系统、欧洲伽利略系统和俄罗斯GLONASS系统，用于所述机器人平台（1）的定位；所述惯性导航模块（132）包含六轴加速度传感器和平台电子罗盘，用于检测所述机器人平台（1）的当前运动姿态；所述激光导航模块（133）包含3D激光雷达传感器，其扫描距离大于30米，用于扫描所述机器人平台（1）所处的当前环境，构建三维地形图。
4.根据权利要求1所述的基于无人机与机器人技术的道路执法系统，其特征在于：所述平台通信系统（14）包括平台数据传输模块（141）、手持遥控器（143）和平台图像传输模块（142），所述平台数据传输模块（141）、所述手持遥控器（143）和所述平台图像传输模块（142）分别与所述主控系统（11）连接；其中，所述平台数据传输模块（141）包含4G DTU模块和无线终端接入设备，所述4G DTU模块用于所述机器人平台（1）与所述监控中心（3）及所述侦查无人机（2）之间的4G通信，支持全网通，同时兼容GPRS/3G 无线通讯；所述无线终端接入设备用于所述机器人平台（1）与所述监控中心（3）及所述侦查无人机（2）之间的WIFI通信，在所述无线终端接入设备接入附近的WIFI网络后，所述机器人平台（1）即可与连接在WIFI网络中的所述监控中心（3）及其他设备进行通信；所述平台图像传输模块（142）为无线图传设备，用于所述机器人平台（1）与所述监控中心（3）的点对点图像传输；所述手持遥控器（143）用于手动控制所述机器人平台（1）和所述侦查无人机（2）。
5.根据权利要求1所述的基于无人机与机器人技术的道路执法系统，其特征在于：所述声光系统（17）包括照明灯（171）、转向灯（172）、尾灯（173）、刹车灯（174）、声光报警灯（175）、辅助降落指示灯（176）、拾音器（177）和扬声器（178）；其中，所述辅助降落指示灯（176）安装在所述无人机起降平台（19）的周围，用于夜间辅助显示所述无人机起降平台（19）的轮廓；所述拾音器（177）用于采集所述机器人平台（1）的现场声音信息；所述扬声器（178）用于播放提醒声音和与所述监控中心（3）进行对讲。
6.根据权利要求1所述的基于无人机与机器人技术的道路执法系统，其特征在于：所述无线充电发射器（18）包括发射线圈和发射驱动模块，其中，所述发射线圈安装在所述无人机起降平台（19）的下方，且所述发射线圈上方和下方的一定距离内均无金属遮挡。
7.根据权利要求1所述的基于无人机与机器人技术的道路执法系统，其特征在于：所述太阳能电池板可自动折叠一共4块，分别安装在所述无人机起降平台（19）的无人机停放区域四周；当所述侦查无人机（2）降落在所述无人机起降平台（19）的无人机停放区域时，4块所述太阳能电池板分别与所述无人机停放区域呈45°~90°角，形成一个包围区域，将所述侦查无人机（2）包裹在无人机停放区域内；当所述侦查无人机（2）准备降落在所述无人机起降平台（19）的无人机停放区域时，4块所述太阳能电池板分别完全打开，给所述侦查无人机（2）留出足够大的降落区域。
8.根据权利要求1所述的基于无人机与机器人技术的道路执法系统，其特征在于：所述无人机定位系统（24）包括机载GPS导航接收机（241）和机载视觉摄像头（242）；其中，所述机载GPS导航接收机（241）用于所述侦查无人机（2）的定位；所述机载视觉摄像头（242）用于捕获所述机器人平台（1）上的特征点，以便精确降落。
9.根据权利要求1所述的基于无人机与机器人技术的道路执法系统，其特征在于：所述无人机通信系统（25）包括机载数据传输模块（251）和机载图像传输模块（252）；其中，所述机载数据传输模块（251）用于所述侦查无人机（2）与所述机器人平台（1）之间的通信；所述机载图像传输模块（252）用于所述侦查无人机（2）与所述机器人平台（1）之间的图像传输。
10.根据权利要求1所述的基于无人机与机器人技术的道路执法系统，其特征在于：所述无线充电接收器（27）包括接收线圈和电压整流器，所述电压整流器的一端与所述接收线圈连接，所述电压整流器的另一端与所述机载锂电池（28）连接；其中，所述接收线圈安装在所述无人机机架（21）的底部，用于接收所述机器人平台（1）上所述无线充电发射器（18）发射的电磁信号；所述电压整流器用于将所述接收线圈接收的交流电压信号整合成合适的直流电压信号输送给所述机载锂电池（28）充电。
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