CN114489145A - 无人机摄影测量路径规划方法及低空飞行无人机系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供无人机摄影测量路径规划方法及低空飞行无人机系统，涉及无人机摄影测量领域。其中，设定值指的是会对无人机飞行造成威胁的距离大小。速度场方法是指无人机在的位置会形成一个速度矢量，该速度矢量的方向为远离障碍物的方向，该速度矢量的大小由无人机与障碍物之间的距离确定，按照这个速度矢量驱动无人机运动，使得无人机运动过程中避开障碍物，保证了无人机的飞行安全。第二规划路径指通过无人机上的测距传感器，获取无人机与障碍物之间的距离，根据距离，确定无人机规划的路径，规划的路径使得无人机避开障碍物。通过获取无人机与障碍物之间的距离，并依次判定需要执行的规划路径，以此使得无人机避开障碍物。

Description

无人机摄影测量路径规划方法及低空飞行无人机系统

技术领域

本申请涉及无人机摄影测量技术领域，具体而言，涉及无人机摄影测量路径规划方法及低空飞行无人机系统。

背景技术

相关技术中无人机摄影测量路径规划方法及低空飞行无人机系统在无人机摄影测量时路径规划上容易与障碍物发生撞击。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出无人机摄影测量路径规划方法及低空飞行无人机系统，旨在减少无人机测量时与障碍物碰撞风险。

第一方面，根据本申请实施例的无人机摄影测量路径规划方法包括以下步骤：

获取无人机与障碍物之间的距离；

当所述距离大于设定值时，采用局部路径规划方法确定所述无人机的第一规划路径；

所述局部路径规划方法指在速度空间中采样多组速度，并模拟所述无人机在这多组速度下一定时间内的轨迹，生成多条触须式的轨迹，在这些触须中选择最优的触须来驱动所述无人机的运动；

当所述距离小于或等于所述设定值时，结合速度场方法与所述局部路径规划方法确定所述无人机的第二规划路径，所述速度场方法在障碍物周围生成远离障碍物的速度场，以使得所述无人机避开障碍物飞行，进而使所述无人机在规划的路径上进行摄像和测量。

根据本申请的一些实施例，所述设定值指的是会对所述无人机飞行造成威胁的所述距离大小。

根据本申请的一些实施例，所述速度场方法是指所述无人机所在的位置会形成一个速度矢量，该速度矢量的方向为远离障碍物的方向，该速度矢量的大小由所述无人机与障碍物之间的所述距离确定，按照这个速度矢量驱动所述无人机运动，使得所述无人机运动过程中避开障碍物，保证了所述无人机的飞行安全。

根据本申请的一些实施例，所述第二规划路径指通过所述无人机上的测距传感器，获取所述无人机与障碍物之间的所述距离，根据所述距离，确定所述无人机规划的路径，规划的路径使得所述无人机避开障碍物。

第二方面，根据本申请实施例的低空飞行无人机系统，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取无人机与障碍物之间的距离；

第一规划路径模块，所述第一规划路径模块用于当所述距离大于设定值时，采用局部路径规划方法确定所述无人机的第一规划路径；

所述局部路径规划方法指在速度空间中采样多组速度，并模拟所述无人机在这多组速度下一定时间内的轨迹，生成多条触须式的轨迹，在这些触须中选择最优的触须来驱动所述无人机的运动；

第二规划路径模块，所述第二规划路径模块用于当所述距离小于或等于所述设定值时，结合速度场方法与所述局部路径规划方法确定所述无人机的第二规划路径，所述速度场方法在障碍物周围生成远离障碍物的速度场，以使得所述无人机避开障碍物飞行，进而使所述无人机在规划的路径上进行摄像和测量。

根据本申请的一些实施例，所述设定值指的是会对所述无人机飞行造成威胁的所述距离大小。

根据本申请的一些实施例，所述速度场方法是指所述无人机所在的位置会形成一个速度矢量，该速度矢量的方向为远离障碍物的方向，该速度矢量的大小由所述无人机与障碍物之间的所述距离确定，按照这个速度矢量驱动所述无人机运动，使得所述无人机运动过程中避开障碍物，保证了所述无人机的飞行安全。

根据本申请的一些实施例，所述第二规划路径指通过所述无人机上的测距传感器，获取所述无人机与障碍物之间的所述距离，根据所述距离，确定所述无人机规划的路径，规划的路径使得所述无人机避开障碍物。

根据本申请实施例的低空飞行无人机系统利用所述的无人机摄影测量路径规划方法进行路径规划和飞行，还包括：无人机组件和支腿组件。

所述无人机组件包括无人机本体、四组折叠式旋翼和引导环，所述获取模块、所述第一规划路径模块和所述第二规划路径模块搭载于所述无人机本体内，所述引导环固定连接于所述无人机本体下部，四组所述折叠式旋翼设置于所述无人机本体四角，所述支腿组件包括两个铰接件、两个支腿件、两个伸缩驱动件、两个牵引绳和弹性件，两个所述铰接件固定连接于所述无人机本体下部的两侧，两个所述支腿件分别铰接于所述铰接件，两个所述伸缩驱动件分别设置于所述无人机本体两侧的侧壁，两个所述牵引绳一端分别固定连接于两个所述支腿件，两个所述牵引绳另一端穿过所述引导环后固定连接于所述伸缩驱动件输出端，所述弹性件两端分别设置于两个所述支腿件之间，所述弹性件两端分别压紧于两个所述支腿件。

根据本申请的一些实施例，所述无人机本体下部的两侧设置有限位板，所述限位板能够挡住所述支腿件。

根据本申请的一些实施例，所述铰接件包括第一铰接座、第二铰接座、转轴和限位套筒，所述第一铰接座和所述第二铰接座固定连接于所述无人机本体下部的两侧，所述第二铰接座位于所述第一铰接座两端，所述转轴滑动贯穿于所述第二铰接座和所述第一铰接座，所述限位套筒螺纹套接于所述转轴两端。

根据本申请的一些实施例，所述支腿件包括支腿、第三铰接座、第一加强杆和第二加强杆，所述第一加强杆和所述第二加强杆设置于所述支腿内部，所述牵引绳捆扎于所述第一加强杆，所述弹性件设置于两个所述第二加强杆之间，所述第三铰接座设置于所述支腿两端的端部，所述第三铰接座铰接于所述转轴，所述第三铰接座位于所述第二铰接座和所述第一铰接座之间。

根据本申请的一些实施例，所述支腿上套接有防滑套，所述防滑套设置为橡胶套。

根据本申请的一些实施例，所述第一加强杆上固定套接有两个限位环，所述牵引绳捆扎于两个所述限位环之间。

根据本申请的一些实施例，所述第二加强杆上固定套接有铰接板，所述弹性件两端分别铰接于两个所述铰接板。

根据本申请的一些实施例，所述弹性件包括安装外壳、两个第一滑杆和第一压缩弹簧，两个所述第一滑杆分别滑动插接于所述安装外壳两端，所述第一压缩弹簧设置于所述安装外壳内部，所述第一压缩弹簧两端分别压紧于两个所述第一滑杆之间，两个所述第一滑杆分别铰接于所述铰接板。

根据本申请的一些实施例，还包括旋翼联动组件，所述旋翼联动组件设置为四组，所述旋翼联动组件包括固定外壳、第二压缩弹簧、第二滑杆和两个连接板，所述第二压缩弹簧设置于所述固定外壳内部，所述第二滑杆滑动插接于所述固定外壳一端，所述第二滑杆延伸入所述固定外壳内的一端压紧于所述第二压缩弹簧，两个所述连接板分别固定连接于所述第二滑杆和所述固定外壳端部，所述折叠式旋翼铰接于所述无人机本体四角，所述无人机本体铰接处设置有限位块，所述限位块能够限制所述折叠式旋翼的旋转角度，所述伸缩驱动件包括第一耳板、伸缩驱动杆、第二耳板、连接销和固定扣，所述第一耳板固定连接于所述无人机本体侧壁，所述伸缩驱动杆一端铰接于所述第一耳板，所述第二耳板固定连接于其中一个所述折叠式旋翼侧壁，所述伸缩驱动杆另一端通过所述连接销铰接于所述第二耳板，所述伸缩驱动杆可驱动所述折叠式旋翼展开，所述固定扣固定连接于所述连接销端部，所述牵引绳捆扎于所述固定扣，所述折叠式旋翼上侧固定连接有旋翼保护件，所述旋翼保护件包括旋翼保护套和两个铰接块，两个所述铰接块固定连接于所述旋翼保护套外壁，所述铰接块伸出所述旋翼保护套下侧，所述旋翼联动组件上的两个所述连接板分别铰接于相邻所述旋翼保护套外壁上的所述铰接块，四组所述旋翼保护套通过四组所述旋翼联动组件相互连接。

根据本申请的一些实施例，所述无人机本体首部设置有摄影测量仪。

根据本申请的一些实施例，靠近所述摄影测量仪的所述旋翼保护套上设置有固定板，所述固定板上设置有摄像头保护件，所述摄像头保护件包括摄像头保护套、缓冲套、封板、连接杆、安装板、第三滑杆、保护垫、压板和第三压缩弹簧，所述缓冲套设置于所述摄像头保护套一端，所述缓冲套远离所述摄像头保护套一端设置有滑槽，所述封板插入所述滑槽内，所述封板能够封住所述缓冲套，所述连接杆上侧设置于所述摄像头保护套上侧，所述连接杆穿过所述固定板后通过螺母压紧，所述第三滑杆固定连接于所述安装板一侧，所述保护垫固定连接于所述安装板另一侧，所述压板固定连接于所述第三滑杆远离所述安装板一端，所述第三滑杆穿过所述缓冲套靠近所述摄像头保护套一端的侧壁，所述压板位于所述缓冲套内，所述安装板和所述保护垫位于所述摄像头保护套内，所述摄影测量仪上的摄像头能够插入所述摄像头保护套内，所述保护垫能够压住所述摄影测量仪上的摄像头，所述第三压缩弹簧设置于所述缓冲套内，所述第三压缩弹簧两端分别压紧于所述压板和所述封板。

本申请的有益效果是：本申请提供无人机摄影测量路径规划方法，其中，设定值指的是会对无人机飞行造成威胁的距离大小。速度场方法是指无人机在的位置会形成一个速度矢量，该速度矢量的方向为远离障碍物的方向，该速度矢量的大小由无人机与障碍物之间的距离确定，按照这个速度矢量驱动无人机运动，使得无人机运动过程中避开障碍物，保证了无人机的飞行安全。第二规划路径指通过无人机上的测距传感器，获取无人机与障碍物之间的距离，根据距离，确定无人机规划的路径，规划的路径使得无人机避开障碍物。通过获取无人机与障碍物之间的距离，并依次判定需要执行的规划路径，以此使得无人机避开障碍物。减少无人机和障碍物之间的碰撞，进而减少无人机的损坏。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是根据本申请实施例的无人机摄影测量路径规划方法的流程示意图；

图2是根据本申请实施例的低空飞行无人机系统的立体结构示意图；

图3是根据本申请实施例的无人机组件的立体结构示意图；

图4是根据本申请实施例的支腿组件的立体结构示意图；

图5是根据本申请实施例的铰接件的立体结构示意图；

图6是根据本申请实施例的支腿件的立体结构示意图；

图7是根据本申请实施例的弹性件的立体结构示意图；

图8是根据本申请实施例的旋翼联动组件的立体结构示意图；

图9是根据本申请实施例的伸缩驱动件的立体结构示意图；

图10是根据本申请实施例的旋翼保护件的立体结构示意图；

图11是根据本申请实施例的摄像头保护件的立体结构示意图。

图标：100-无人机组件；110-无人机本体；120-折叠式旋翼；130-引导环；140-限位板；150-摄影测量仪；160-旋翼保护件；161-旋翼保护套；162-铰接块；163-固定板；170-摄像头保护件；171-摄像头保护套；172-缓冲套；173-封板；174-连接杆；175-安装板；176-第三滑杆；177-保护垫；178-压板；179-第三压缩弹簧；180-限位块；200-支腿组件；210-铰接件；211-第一铰接座；212-第二铰接座；213-转轴；214-限位套筒；220-支腿件；221-支腿；222-第三铰接座；223-第一加强杆；224-第二加强杆；225-限位环；226-铰接板；227-防滑套；230-伸缩驱动件；231-第一耳板；232-伸缩驱动杆；233-第二耳板；234-连接销；235-固定扣；240-牵引绳；250-弹性件；251-安装外壳；252-第一滑杆；253-第一压缩弹簧；300-旋翼联动组件；310-固定外壳；320-第二压缩弹簧；330-第二滑杆；340-连接板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

下面参考附图描述根据本申请实施例的无人机摄影测量路径规划方法及低空飞行无人机系统。

请参见图1，根据本申请实施例的无人机摄影测量路径规划方法包括以下步骤：

获取无人机与障碍物之间的距离。

当距离大于设定值时，采用局部路径规划方法确定无人机的第一规划路径。

局部路径规划方法指在速度空间中采样多组速度，并模拟无人机在这多组速度下一定时间内的轨迹，生成多条触须式的轨迹，在这些触须中选择最优的触须来驱动无人机的运动。

当距离小于或等于设定值时，结合速度场方法与局部路径规划方法确定无人机的第二规划路径，速度场方法在障碍物周围生成远离障碍物的速度场，以使得无人机避开障碍物飞行，进而使无人机在规划的路径上进行摄像和测量。

在本实施例中，设定值指的是会对无人机飞行造成威胁的距离大小。速度场方法是指无人机在的位置会形成一个速度矢量，该速度矢量的方向为远离障碍物的方向，该速度矢量的大小由无人机与障碍物之间的距离确定，按照这个速度矢量驱动无人机运动，使得无人机运动过程中避开障碍物，保证了无人机的飞行安全。第二规划路径指通过无人机上的测距传感器，获取无人机与障碍物之间的距离，根据距离，确定无人机规划的路径，规划的路径使得无人机避开障碍物。通过获取无人机与障碍物之间的距离，并依次判定需要执行的规划路径，以此使得无人机避开障碍物。减少无人机和障碍物之间的碰撞，进而减少无人机的损坏。

本申请还提供一种低空飞行无人机系统，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取无人机与障碍物之间的距离；

第一规划路径模块，所述第一规划路径模块用于当所述距离大于所述设定值时，采用局部路径规划方法确定所述无人机的第一规划路径；

所述局部路径规划方法指在速度空间中采样多组速度，并模拟所述无人机在这多组速度下一定时间内的轨迹，生成多条触须式的轨迹，在这些触须中选择最优的触须来驱动所述无人机的运动；

第二规划路径模块，所述第二规划路径模块用于当所述距离小于或等于所述设定值时，结合速度场方法与所述局部路径规划方法确定所述无人机的第二规划路径，所述速度场方法在障碍物周围生成远离障碍物的速度场，以使得所述无人机避开障碍物飞行，进而使所述无人机在规划的路径上进行摄像和测量。

在这里，设定值指的是会对无人机飞行造成威胁的距离大小，速度场方法是指无人机所在的位置会形成一个速度矢量，该速度矢量的方向为远离障碍物的方向，该速度矢量的大小由无人机与障碍物之间的距离确定，按照这个速度矢量驱动无人机运动，使得无人机运动过程中避开障碍物，保证了无人机的飞行安全。

第二规划路径指通过无人机上的测距传感器，获取无人机与障碍物之间的距离，根据距离，确定无人机规划的路径，规划的路径使得无人机避开障碍物。

请参阅图2至图11，根据本申请实施例的低空飞行无人机系统，还包括：支腿组件200和无人机组件100，支腿组件200用于支撑无人机组件100，无人机组件100可在规划的路径上进行飞行和测量。

请参阅图3，无人机组件100包括无人机本体110、四组折叠式旋翼120和引导环130。获取模块、第一规划路径模块和第二规划路径模块搭载于无人机本体110内，引导环130固定连接于无人机本体110下部。四组折叠式旋翼120设置于无人机本体110四角。

请参阅图4，支腿组件200包括两个铰接件210、两个支腿件220、两个伸缩驱动件230、两个牵引绳240和弹性件250。两个铰接件210固定连接于无人机本体110下部的两侧。两个支腿件220分别铰接于铰接件210，两个伸缩驱动件230分别设置于无人机本体110两侧的侧壁。两个牵引绳240一端分别固定连接于两个支腿件220。两个牵引绳240另一端穿过引导环130后固定连接于伸缩驱动件230输出端。弹性件250两端分别设置于两个支腿件220之间。弹性件250两端分别压紧于两个支腿件220。启动伸缩驱动件230，伸缩驱动件230带动牵引绳240沿引导环130进行滑动。牵引绳240另一端带动支腿件220绕铰接件210转动支撑起，两个支腿件220之间的弹性件250被压缩变短，弹性件250的弹力增大。支腿件220撑起后，可在地面上支撑无人机本体110。当需要收纳支腿件220时，伸缩驱动件230收回，牵引绳240变松。在弹性件250的弹力作用下，带动支腿件220反向旋转进行收纳，进而减少无人机使用结束后存储时，占用的空间较大的问题。无人机本体110下部的两侧设置有限位板140，限位板140能够挡住支腿件220。通过限位板140限制支腿件220收纳时的角度，便于牵引绳240牵引带动支腿件220撑起。

请参阅图5，铰接件210包括第一铰接座211、第二铰接座212、转轴213和限位套筒214。第一铰接座211和第二铰接座212固定连接于无人机本体110下部的两侧。第二铰接座212位于第一铰接座211两端。转轴213滑动贯穿于第二铰接座212和第一铰接座211。限位套筒214螺纹套接于转轴213两端。

请参阅图6，支腿件220包括支腿221、第三铰接座222、第一加强杆223和第二加强杆224。第一加强杆223和第二加强杆224设置于支腿221内部，牵引绳240捆扎于第一加强杆223。弹性件250设置于两个第二加强杆224之间。第三铰接座222设置于支腿221两端的端部。第三铰接座222铰接于转轴213。第三铰接座222位于第二铰接座212和第一铰接座211之间。当需要拆下支腿221时，旋转转轴213两端的限位套筒214，取下限位套筒214后，将转轴213从第一铰接座211、第三铰接座222和第二铰接座212上抽出，进而可将第三铰接座222从第一铰接座211和第二铰接座212之间取出，进而可取下支腿221，便于支腿221的更换。支腿221上套接有防滑套227，防滑套227设置为橡胶套。通过防滑套227可减少地面对支腿221的磨损。第一加强杆223上固定套接有两个限位环225，牵引绳240捆扎于两个限位环225之间。通过两个限位环225可限制牵引绳240的位置，便于牵引绳240的固定。第二加强杆224上固定套接有铰接板226，弹性件250两端分别铰接于两个铰接板226。通过铰接板226便于弹性件250的安装。

请参阅图7，弹性件250包括安装外壳251、两个第一滑杆252和第一压缩弹簧253。两个第一滑杆252分别滑动插接于安装外壳251两端。第一压缩弹簧253设置于安装外壳251内部。第一压缩弹簧253两端分别压紧于两个第一滑杆252之间。两个第一滑杆252分别铰接于铰接板226。支腿221撑起时，两个支腿221带动两个第一滑杆252向安装外壳251内收缩，两个第一滑杆252压缩第一压缩弹簧253，第一压缩弹簧253的弹力增大。

请参阅图8，相关技术中低空飞行无人机系统中的无人机在进行支腿收纳时，利用伸缩驱动杆配合牵引绳驱动无人机进行支腿进行收纳，为减少无人机在进行回收占用的体积，旋翼设置为折叠式，但是对带有保护装置的固定旋翼回收依然存在不便利的地方，如需要人工收纳等，相关技术中即使带有自动收纳的结构功能，也是通过多个驱动元件来驱动多个旋翼进行进行折叠收纳，在简化结构的前提下，如何利用支腿收纳的驱动元件进行多个旋翼的收纳，成为需要解决的问题。

为解决上述问题，本发明的具体设置方式为：该低空飞行无人机系统还包括旋翼联动组件300，旋翼联动组件300设置为四组，旋翼联动组件300包括固定外壳310、第二压缩弹簧320、第二滑杆330和两个连接板340。第二压缩弹簧320设置于固定外壳310内部，第二滑杆330滑动插接于固定外壳310一端。第二滑杆330延伸入固定外壳310内的一端压紧于第二压缩弹簧320。两个连接板340分别固定连接于第二滑杆330和固定外壳310端部。折叠式旋翼120铰接于无人机本体110四角。无人机本体110铰接处设置有限位块180，限位块180能够限制折叠式旋翼120的旋转角度。

请参阅图9，伸缩驱动件230包括第一耳板231、伸缩驱动杆232、第二耳板233、连接销234和固定扣235。第一耳板231固定连接于无人机本体110侧壁。伸缩驱动杆232一端铰接于第一耳板231。第二耳板233固定连接于其中一个折叠式旋翼120侧壁。伸缩驱动杆232另一端通过连接销234铰接于第二耳板233。伸缩驱动杆232可驱动折叠式旋翼120展开。固定扣235固定连接于连接销234端部，牵引绳240捆扎于固定扣235。

请参阅图10，折叠式旋翼120上侧固定连接有旋翼保护件160，旋翼保护件160包括旋翼保护套161和两个铰接块162。两个铰接块162固定连接于旋翼保护套161外壁。铰接块162伸出旋翼保护套161下侧。旋翼联动组件300上的两个连接板340分别铰接于相邻旋翼保护套161外壁上的铰接块162。四组旋翼保护套161通过四组旋翼联动组件300相互连接。当需要收纳折叠式旋翼120时，启动伸缩驱动杆232，两个伸缩驱动杆232通过固定扣235带动牵引绳240运动的同时推动其中两个折叠式旋翼120进行同步展开。相应的旋翼联动组件300带动另两个折叠式旋翼120进行展开。在折叠式旋翼120展开过程中，在第二压缩弹簧320的弹力作用下，第二滑杆330沿固定外壳310伸出。以此调节旋翼联动组件300自身长度，进而实现带有旋翼保护套161的折叠式旋翼120进行展开。通过伸缩驱动杆232带动支腿收纳的同时实现折叠式旋翼120的自动收纳。并且利用防护旋翼的旋翼保护套161进行旋翼联动组件300的安装。使带有保护装置的固定旋翼回纳简单快捷，并且通过两个伸缩驱动杆232实现四个折叠式旋翼120的收纳，减少驱动元件的使用，简化结构。

请参阅图11，相关技术中空飞行无人机系统利用支腿收纳的驱动元件进行多个旋翼的收纳，但是无人机上设置有的摄影测量仪在降落后，通常也需要进行保护，该保护的实现方式多为人工安装防护套，不便于在自动的前提下进行摄影测量仪上摄像头的保护，相关技术中空飞行无人机系统的旋翼保护套收纳后，距离摄影测量仪上摄像头较近，考虑如何在进一步简化结构的前提下，利用旋翼保护套收纳进行摄像头的自动保护成为需要解决的问题。

发明人经过长期的实践研究，解决了该技术问题。本发明的无人机本体110首部设置有摄影测量仪150，靠近摄影测量仪150的旋翼保护套161上设置有固定板163。固定板163上设置有摄像头保护件170，摄像头保护件170包括摄像头保护套171、缓冲套172、封板173、连接杆174、安装板175、第三滑杆176、保护垫177、压板178和第三压缩弹簧179。缓冲套172设置于摄像头保护套171一端。缓冲套172远离摄像头保护套171一端设置有滑槽。封板173插入滑槽内，封板173能够封住缓冲套172。连接杆174上侧设置于摄像头保护套171上侧，连接杆174穿过固定板163后通过螺母压紧。第三滑杆176固定连接于安装板175一侧，保护垫177固定连接于安装板175另一侧。压板178固定连接于第三滑杆176远离安装板175一端。第三滑杆176穿过缓冲套172靠近摄像头保护套171一端的侧壁。压板178位于缓冲套172内，安装板175和保护垫177位于摄像头保护套171内。摄影测量仪150上的摄像头能够插入摄像头保护套171内，保护垫177能够压住摄影测量仪150上的摄像头。第三压缩弹簧179设置于缓冲套172内，第三压缩弹簧179两端分别压紧于压板178和封板173。带有旋翼保护套161的折叠式旋翼120进行收纳时，其中一个旋翼保护套161收纳后靠近摄影测量仪150上的摄像头。该旋翼保护套161带动摄像头保护套171套接于摄影测量仪150上的摄像头。旋翼保护套161带动安装板175和保护垫177逐渐压紧摄像头，通过保护垫177保护摄像头。安装板175和保护垫177逐渐压紧摄像头的过程中，安装板175上的第三滑杆176沿缓冲套172侧壁进行滑动。第三压缩弹簧179弹力增加，进而减少安装板175和保护垫177对摄像头压紧力过大，压伤摄像头的情况。无人机回收后，利用伸缩驱动杆232驱动折叠式旋翼120收纳时，驱动摄像头保护套171防护住摄像头，使伸缩驱动杆232实现收纳支腿、收纳折叠式旋翼120以及自动保护摄像头的三种功能，简化结构，减少再度引入驱动元件的情况。

具体的，该无人机摄影测量路径规划方法及低空飞行无人机系统的工作原理：通过获取无人机与障碍物之间的距离，并依次判定需要执行的规划路径，以此使得无人机避开障碍物。减少无人机和障碍物之间的碰撞，进而减少无人机的损坏。启动伸缩驱动件230，伸缩驱动件230带动牵引绳240沿引导环130进行滑动。牵引绳240另一端带动支腿件220绕铰接件210转动支撑起，两个支腿件220之间的弹性件250被压缩变短，弹性件250的弹力增大。支腿件220撑起后，可在地面上支撑无人机本体110。当需要收纳支腿件220时，伸缩驱动件230收回，牵引绳240变松。在弹性件250的弹力作用下，带动支腿件220反向旋转进行收纳，进而减少无人机使用结束后存储时，占用的空间较大的问题。

当需要收纳折叠式旋翼120时，启动伸缩驱动杆232，两个伸缩驱动杆232通过固定扣235带动牵引绳240运动的同时推动其中两个折叠式旋翼120进行同步展开。相应的旋翼联动组件300带动另两个折叠式旋翼120进行展开。在折叠式旋翼120展开过程中，在第二压缩弹簧320的弹力作用下，第二滑杆330沿固定外壳310伸出。以此调节旋翼联动组件300自身长度，进而实现带有旋翼保护套161的折叠式旋翼120进行展开。通过伸缩驱动杆232带动支腿收纳的同时实现折叠式旋翼120的自动收纳。并且利用防护旋翼的旋翼保护套161进行旋翼联动组件300的安装。使带有保护装置的固定旋翼回纳简单快捷，并且通过两个伸缩驱动杆232实现四个折叠式旋翼120的收纳，减少驱动元件的使用，简化结构。

带有旋翼保护套161的折叠式旋翼120进行收纳时，其中一个旋翼保护套161收纳后靠近摄影测量仪150上的摄像头。该旋翼保护套161带动摄像头保护套171套接于摄影测量仪150上的摄像头。旋翼保护套161带动安装板175和保护垫177逐渐压紧摄像头，通过保护垫177保护摄像头。安装板175和保护垫177逐渐压紧摄像头的过程中，安装板175上的第三滑杆176沿缓冲套172侧壁进行滑动。第三压缩弹簧179弹力增加，进而减少安装板175和保护垫177对摄像头压紧力过大，压伤摄像头的情况。无人机回收后，利用伸缩驱动杆232驱动折叠式旋翼120收纳时，驱动摄像头保护套171防护住摄像头，使伸缩驱动杆232实现收纳支腿、收纳折叠式旋翼120以及自动保护摄像头的三种功能，简化结构，减少再度引入驱动元件的情况。

需要说明的是，测距传感器、无人机本体110和伸缩驱动杆232具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘。

测距传感器、无人机本体110和伸缩驱动杆232的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.无人机摄影测量路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取无人机与障碍物之间的距离；

当所述距离大于设定值时，采用局部路径规划方法确定所述无人机的第一规划路径；

所述局部路径规划方法指在速度空间中采样多组速度，并模拟所述无人机在这多组速度下一定时间内的轨迹，生成多条触须式的轨迹，在这些触须中选择最优的触须来驱动所述无人机的运动；

当所述距离小于或等于所述设定值时，结合速度场方法与所述局部路径规划方法确定所述无人机的第二规划路径，所述速度场方法在障碍物周围生成远离障碍物的速度场，以使得所述无人机避开障碍物飞行，进而使所述无人机在规划的路径上进行摄像和测量。

2.根据权利要求1所述的无人机摄影测量路径规划方法，其特征在于，所述设定值指的是会对所述无人机飞行造成威胁的所述距离大小。

3.根据权利要求1所述的无人机摄影测量路径规划方法，其特征在于，所述速度场方法是指所述无人机所在的位置会形成一个速度矢量，该速度矢量的方向为远离障碍物的方向，该速度矢量的大小由所述无人机与障碍物之间的所述距离确定，按照这个速度矢量驱动所述无人机运动，使得所述无人机运动过程中避开障碍物，保证了所述无人机的飞行安全。

4.根据权利要求1所述的无人机摄影测量路径规划方法，其特征在于，所述第二规划路径指通过所述无人机上的测距传感器，获取所述无人机与障碍物之间的所述距离，根据所述距离，确定所述无人机规划的路径，规划的路径使得所述无人机避开障碍物。

5.低空飞行无人机系统，其特征在于，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取无人机与障碍物之间的距离；

第一规划路径模块，所述第一规划路径模块用于当所述距离大于设定值时，采用局部路径规划方法确定所述无人机的第一规划路径；

所述局部路径规划方法指在速度空间中采样多组速度，并模拟所述无人机在这多组速度下一定时间内的轨迹，生成多条触须式的轨迹，在这些触须中选择最优的触须来驱动所述无人机的运动；

第二规划路径模块，所述第二规划路径模块用于当所述距离小于或等于所述设定值时，结合速度场方法与所述局部路径规划方法确定所述无人机的第二规划路径，所述速度场方法在障碍物周围生成远离障碍物的速度场，以使得所述无人机避开障碍物飞行，进而使所述无人机在规划的路径上进行摄像和测量。

6.根据权利要求5所述的低空飞行无人机系统，其特征在于，所述设定值指的是会对所述无人机飞行造成威胁的所述距离大小。

7.根据权利要求5所述的低空飞行无人机系统，其特征在于，所述速度场方法是指所述无人机所在的位置会形成一个速度矢量，该速度矢量的方向为远离障碍物的方向，该速度矢量的大小由所述无人机与障碍物之间的所述距离确定，按照这个速度矢量驱动所述无人机运动，使得所述无人机运动过程中避开障碍物，保证了所述无人机的飞行安全。

8.根据权利要求5所述的低空飞行无人机系统，其特征在于，所述第二规划路径指通过所述无人机上的测距传感器，获取所述无人机与障碍物之间的所述距离，根据所述距离，确定所述无人机规划的路径，规划的路径使得所述无人机避开障碍物。

9.根据权利要求5-8任一项所述低空飞行无人机系统，所述获取模块、所述第一规划路径模块和所述第二规划路径模块，其特征在于，还包括

无人机组件（100），所述无人机组件（100）包括无人机本体（110）、四组折叠式旋翼（120）和引导环（130），所述获取模块、所述第一规划路径模块和所述第二规划路径模块搭载于所述无人机本体（110）内，所述引导环（130）固定连接于所述无人机本体（110）下部，四组所述折叠式旋翼（120）设置于所述无人机本体（110）四角；

支腿组件（200），所述支腿组件（200）包括两个铰接件（210）、两个支腿件（220）、两个伸缩驱动件（230）、两个牵引绳（240）和弹性件（250），两个所述铰接件（210）固定连接于所述无人机本体（110）下部的两侧，两个所述支腿件（220）分别铰接于所述铰接件（210），两个所述伸缩驱动件（230）分别设置于所述无人机本体（110）两侧的侧壁，两个所述牵引绳（240）一端分别固定连接于两个所述支腿件（220），两个所述牵引绳（240）另一端穿过所述引导环（130）后固定连接于所述伸缩驱动件（230）输出端，所述弹性件（250）两端分别设置于两个所述支腿件（220）之间，所述弹性件（250）两端分别压紧于两个所述支腿件（220）。

10.根据权利要求9所述的低空飞行无人机系统，其特征在于，所述无人机本体（110）下部的两侧设置有限位板（140），所述限位板（140）能够挡住所述支腿件（220）。

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