CN108016601B - 一种机臂可拆卸的无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机臂可拆卸的无人机，包括：无人机本体、机臂以及安装在所述机臂上的螺旋桨，所述无人机本体上环形等间距分布有多个机臂连接座，所述机臂的端部依次设置有与所述机臂连接座配合连接的圆轴段和方轴段，所述机臂连接座上安装有紧固螺栓，所述紧固螺栓抵靠在所述方轴段上；所述无人机本体底部设置有支撑架。本发明机臂可拆卸的无人机的机臂可拆装地安装在无人机本体的连接座上，并通过紧固螺栓固定在连接座上，安装和拆卸方便简单，便于后续的更换和维修。

Description

一种机臂可拆卸的无人机
技术领域
本发明涉及一种无人机飞行器，特别涉及一种机臂可拆卸的无人机。
背景技术
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。现有一些的无人机螺旋桨等部分遇到故障后，需要对无人机整体进行拆卸，拆装不方便，影响后期的维修。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种机臂可相对无人机本体进行拆卸安装的、便于后期维护更换的机臂可拆卸的无人机。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种机臂可拆卸的无人机，包括：无人机本体、机臂以及安装在所述机臂上的螺旋桨，所述无人机本体上环形等间距分布有多个机臂连接座，所述机臂的端部依次设置有与所述机臂连接座配合连接的圆轴段和方轴段，所述机臂连接座上安装有紧固螺栓，所述紧固螺栓抵靠在所述方轴段上；所述无人机本体底部设置有支撑架。
进一步的，还包括：
飞行控制设备，设置在所述无人机本体上，用于接收各种飞行控制信号，并基于各种飞行控制信号对无人机实现不同的飞行控制操作；
点阵摄像机，设置在所述无人机本体底部，用于对无人机前方进行实时图像采集，以获得并输出时间上连续的各个前方图像帧；
目标数量提取设备，设置在所述无人机本体上，与所述点阵摄像机连接，用于接收当前前方图像帧，获取所述当前前方图像帧中各个像素点的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，确定每一个像素点的R通道像素值的各个方向的梯度以作为R通道梯度，确定每一个像素点的G通道像素值的各个方向的梯度以作为G通道梯度，确定每一个像素点的B通道像素值的各个方向的梯度以作为B通道梯度，基于各个像素点的R通道梯度、G通道梯度和B通道梯度确定所述当前前方图像帧中各个像素点是否为边缘像素点，将所述当前前方图像帧中所有边缘像素点进行拟合以获得多个独立区域，将多个独立区域的数量作为当前目标数量输出；
偏移量分析设备，用于将所述当前前方图像帧与之前最新接收到的历史前方图像帧进行匹配以获得所述当前前方图像帧中各个目标的偏移量，基于所述当前前方图像帧中各个目标的偏移量确定参考偏移量；
相关性滤波设备，与所述偏移量分析设备连接，用于在接收到的参考偏移量超限时，从省电状态进入正常状态，在接收到的参考偏移量未超限时，从正常状态进入省电状态，在正常状态中，基于接收到的参考偏移量对所述当前前方图像帧执行对应滤波窗口的中值滤波处理以获得并输出第一中间滤波图像，还基于接收到的参考偏移量对所述第一中间滤波图像执行对应力度的同态滤波处理以获得并输出相关性滤波图像；
非相关性滤波设备，与所述偏移量分析设备连接，用于在接收到的参考偏移量未超限时，从省电状态进入正常状态，在接收到的参考偏移量超限时，从正常状态进入省电状态，在正常状态中，对所述当前前方图像帧执行预设滤波窗口的中值滤波处理以获得第二中间滤波图像，对所述第二中间滤波图像执行预设力度的同态滤波处理以获得非相关性滤波图像；
目标分析设备，分别与所述相关性滤波设备和所述非相关性滤波设备连接，用于接收所述相关性滤波图像或所述非相关性滤波图像，在所述相关性滤波图像或所述非相关性滤波图像进行目标分析，并基于获取的目标大小确定无人机的当前飞行速度。
其中，所述目标分析设备通过向所述飞行控制设备发送飞行控制信号以实现无人机的当前飞行速度的控制。
进一步的，所述偏移量分析设备将所述当前前方图像帧与之前最新接收到的历史前方图像帧进行匹配以获得所述当前前方图像帧中各个目标的偏移量，包括：针对每一个目标，将所述当前前方图像帧中该目标每一个像素点的像素值与以所述历史前方图像帧对应位置像素点为中心的圆形像素块内的各个像素点的像素值进行匹配以获取匹配到的像素点，确定所述当前前方图像帧中该目标该像素点与匹配到的像素点的距离差值以作为所述当前前方图像帧中该目标该像素点的偏移量，基于所述当前前方图像帧中该目标的所有像素点的偏移量确定所述当前前方图像帧中该目标的平均偏移量，将所述当前前方图像帧中所有目标中平均偏移量最大的目标的平均偏移量作为参考偏移量。
进一步的，还包括：能见度测量设备和TF存储卡；所述能见度测量设备设置在所述无人机本体上，用于对前方的能见度进行检测，并在前方的能见度超限时，发出能见度报警信号；所述TF存储卡分别与所述相关性滤波设备和所述非相关性滤波设备连接，用于预先存储所述预设滤波窗口的尺寸和所述预设力度。
进一步的，所述点阵摄像机与所述能见度测量设备连接，用于在接收到所述能见度报警信号时，被启动，否则，被关闭。
(三)有益效果
本发明机臂可拆卸的无人机的机臂可拆装地安装在无人机本体的连接座上，并通过紧固螺栓固定在连接座上，安装和拆卸方便简单，便于后续的更换和维修。
附图说明
图1为本发明机臂可拆卸的无人机的结构示意图；
图2为本发明机臂可拆卸的无人机机臂和机臂连接座的结构示意图；
其中：1为无人机本体、2为机臂、3为螺旋桨、4为机臂连接座、5为圆轴段、6为方轴段、7为紧固螺栓、8为支撑架。
具体实施方式
参阅图1和图2，本发明提供一种机臂可拆卸的无人机，包括：无人机本体1、机臂2以及安装在所述机臂2上的螺旋桨3，所述无人机本体1上环形等间距分布有多个机臂连接座4，所述机臂2的端部依次设置有与所述机臂连接座4配合连接的圆轴段5和方轴段6，所述机臂连接座4上安装有紧固螺栓7，所述紧固螺栓7抵靠在所述方轴段6上；所述无人机本体1底部设置有支撑架8。
本实施例机臂可拆卸的无人机的机臂可拆装地安装在无人机本体的连接座上，并通过紧固螺栓固定在连接座上，安装和拆卸方便简单，便于后续的更换和维修。
随着科技的进步，无人机行业的发展十分迅速，并广泛应用于定位追踪、摄影、救援等领域，对于初学者来讲，对无人机操作并非很熟练，在操作飞行时，如果无人机遇到前方高大目标无法避让时，或者是遇到突发状况无法人工及时摆脱前方突现目标时，无人机就很容易撞毁，或者因碰撞导致坠毁。因此，本实施例还包括：
飞行控制设备，设置在所述无人机本体1上，用于接收各种飞行控制信号，并基于各种飞行控制信号对无人机实现不同的飞行控制操作；
点阵摄像机，设置在所述无人机本体1底部，用于对无人机前方进行实时图像采集，以获得并输出时间上连续的各个前方图像帧；
目标数量提取设备，设置在所述无人机本体1上，与所述点阵摄像机连接，用于接收当前前方图像帧，获取所述当前前方图像帧中各个像素点的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，确定每一个像素点的R通道像素值的各个方向的梯度以作为R通道梯度，确定每一个像素点的G通道像素值的各个方向的梯度以作为G通道梯度，确定每一个像素点的B通道像素值的各个方向的梯度以作为B通道梯度，基于各个像素点的R通道梯度、G通道梯度和B通道梯度确定所述当前前方图像帧中各个像素点是否为边缘像素点，将所述当前前方图像帧中所有边缘像素点进行拟合以获得多个独立区域，将多个独立区域的数量作为当前目标数量输出；
偏移量分析设备，用于将所述当前前方图像帧与之前最新接收到的历史前方图像帧进行匹配以获得所述当前前方图像帧中各个目标的偏移量，基于所述当前前方图像帧中各个目标的偏移量确定参考偏移量；
相关性滤波设备，与所述偏移量分析设备连接，用于在接收到的参考偏移量超限时，从省电状态进入正常状态，在接收到的参考偏移量未超限时，从正常状态进入省电状态，在正常状态中，基于接收到的参考偏移量对所述当前前方图像帧执行对应滤波窗口的中值滤波处理以获得并输出第一中间滤波图像，还基于接收到的参考偏移量对所述第一中间滤波图像执行对应力度的同态滤波处理以获得并输出相关性滤波图像；
非相关性滤波设备，与所述偏移量分析设备连接，用于在接收到的参考偏移量未超限时，从省电状态进入正常状态，在接收到的参考偏移量超限时，从正常状态进入省电状态，在正常状态中，对所述当前前方图像帧执行预设滤波窗口的中值滤波处理以获得第二中间滤波图像，对所述第二中间滤波图像执行预设力度的同态滤波处理以获得非相关性滤波图像；
目标分析设备，分别与所述相关性滤波设备和所述非相关性滤波设备连接，用于接收所述相关性滤波图像或所述非相关性滤波图像，在所述相关性滤波图像或所述非相关性滤波图像进行目标分析，并基于获取的目标大小确定无人机的当前飞行速度。
其中，所述目标分析设备通过向所述飞行控制设备发送飞行控制信号以实现无人机的当前飞行速度的控制。
所述偏移量分析设备将所述当前前方图像帧与之前最新接收到的历史前方图像帧进行匹配以获得所述当前前方图像帧中各个目标的偏移量，包括：针对每一个目标，将所述当前前方图像帧中该目标每一个像素点的像素值与以所述历史前方图像帧对应位置像素点为中心的圆形像素块内的各个像素点的像素值进行匹配以获取匹配到的像素点，确定所述当前前方图像帧中该目标该像素点与匹配到的像素点的距离差值以作为所述当前前方图像帧中该目标该像素点的偏移量，基于所述当前前方图像帧中该目标的所有像素点的偏移量确定所述当前前方图像帧中该目标的平均偏移量，将所述当前前方图像帧中所有目标中平均偏移量最大的目标的平均偏移量作为参考偏移量。
在本实施例中，还包括：能见度测量设备和TF存储卡；所述能见度测量设备设置在所述无人机本体1上，用于对前方的能见度进行检测，并在前方的能见度超限时，发出能见度报警信号；所述TF存储卡分别与所述相关性滤波设备和所述非相关性滤波设备连接，用于预先存储所述预设滤波窗口的尺寸和所述预设力度；所述点阵摄像机与所述能见度测量设备连接，用于在接收到所述能见度报警信号时，被启动，否则，被关闭。
本实施例针对现有技术中无人机因突发状况无法人工及时摆脱前方突现目标的技术问题，对摄像机拍摄突现进行目标大小分析，基于分析到的目标大小确定相应的无人机飞行速度，从而自动控制无人机的飞行，为后续的摆脱操作打下了基础。
本实施例以时间轴为顺序，采用与先前帧匹配的方式获取各个目标的偏移量，并以偏移量最大的目标的偏移量作为整个图像的参考偏移量，使得数据更有参考价值；搭建了以图像目标偏移量为衡量因子的图像滤波处理的决策机制，使得在图像滤波处理阶段即实现对图像目标抖动的克服；可通过在能见度超限时才启动无人机前方图像检测，减少了系统功耗；建立基于前方目标尺寸调整无人机飞行速度的控制模式，提高了无人机的智能化水平。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种机臂可拆卸的无人机，其特征在于，包括：无人机本体（1）、机臂（2）以及安装在所述机臂（2）上的螺旋桨（3），所述无人机本体（1）上环形等间距分布有多个机臂连接座（4），所述机臂（2）的端部依次设置有与所述机臂连接座（4）配合连接的圆轴段（5）和方轴段（6），所述机臂连接座（4）上安装有紧固螺栓（7），所述紧固螺栓（7）抵靠在所述方轴段（6）上；所述无人机本体（1）底部设置有支撑架（8）；还包括：
飞行控制设备，设置在所述无人机本体（1）上，用于接收各种飞行控制信号，并基于各种飞行控制信号对无人机实现不同的飞行控制操作；
点阵摄像机，设置在所述无人机本体（1）底部，用于对无人机前方进行实时图像采集，以获得并输出时间上连续的各个前方图像帧；
目标数量提取设备，设置在所述无人机本体（1）上，与所述点阵摄像机连接，用于接收当前前方图像帧，获取所述当前前方图像帧中各个像素点的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，确定每一个像素点的R通道像素值的各个方向的梯度以作为R通道梯度，确定每一个像素点的G通道像素值的各个方向的梯度以作为G通道梯度，确定每一个像素点的B通道像素值的各个方向的梯度以作为B通道梯度，基于各个像素点的R通道梯度、G通道梯度和B通道梯度确定所述当前前方图像帧中各个像素点是否为边缘像素点，将所述当前前方图像帧中所有边缘像素点进行拟合以获得多个独立区域，将多个独立区域的数量作为当前目标数量输出；
偏移量分析设备，用于将所述当前前方图像帧与之前最新接收到的历史前方图像帧进行匹配以获得所述当前前方图像帧中各个目标的偏移量，基于所述当前前方图像帧中各个目标的偏移量确定参考偏移量；
相关性滤波设备，与所述偏移量分析设备连接，用于在接收到的参考偏移量超限时，从省电状态进入正常状态，在接收到的参考偏移量未超限时，从正常状态进入省电状态，在正常状态中，基于接收到的参考偏移量对所述当前前方图像帧执行对应滤波窗口的中值滤波处理以获得并输出第一中间滤波图像，还基于接收到的参考偏移量对所述第一中间滤波图像执行对应力度的同态滤波处理以获得并输出相关性滤波图像；
非相关性滤波设备，与所述偏移量分析设备连接，用于在接收到的参考偏移量未超限时，从省电状态进入正常状态，在接收到的参考偏移量超限时，从正常状态进入省电状态，在正常状态中，对所述当前前方图像帧执行预设滤波窗口的中值滤波处理以获得第二中间滤波图像，对所述第二中间滤波图像执行预设力度的同态滤波处理以获得非相关性滤波图像；
目标分析设备，分别与所述相关性滤波设备和所述非相关性滤波设备连接，用于接收所述相关性滤波图像或所述非相关性滤波图像，在所述相关性滤波图像或所述非相关性滤波图像进行目标分析，并基于获取的目标大小确定无人机的当前飞行速度；
其中，所述目标分析设备通过向所述飞行控制设备发送飞行控制信号以实现无人机的当前飞行速度的控制；
所述偏移量分析设备将所述当前前方图像帧与之前最新接收到的历史前方图像帧进行匹配以获得所述当前前方图像帧中各个目标的偏移量，包括：针对每一个目标，将所述当前前方图像帧中该目标每一个像素点的像素值与以所述历史前方图像帧对应位置像素点为中心的圆形像素块内的各个像素点的像素值进行匹配以获取匹配到的像素点，确定所述当前前方图像帧中该目标该像素点与匹配到的像素点的距离差值以作为所述当前前方图像帧中该目标该像素点的偏移量，基于所述当前前方图像帧中该目标的所有像素点的偏移量确定所述当前前方图像帧中该目标的平均偏移量，将所述当前前方图像帧中所有目标中平均偏移量最大的目标的平均偏移量作为参考偏移量。
2.如权利要求1所述的机臂可拆卸的无人机，其特征在于，还包括：能见度测量设备和TF存储卡；所述能见度测量设备设置在所述无人机本体（1）上，用于对前方的能见度进行检测，并在前方的能见度超限时，发出能见度报警信号；所述TF存储卡分别与所述相关性滤波设备和所述非相关性滤波设备连接，用于预先存储所述预设滤波窗口的尺寸和所述预设力度。
3.如权利要求2所述的机臂可拆卸的无人机，其特征在于，所述点阵摄像机与所述能见度测量设备连接，用于在接收到所述能见度报警信号时，被启动，否则，被关闭。
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