CN116126030B - 一种基于人工智能的无人机机巢覆盖方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于人工智能的无人机机巢覆盖方法，与现有技术比较，本发明方法涉及将目标区域划分为多个覆盖区域，控制基站存储每个覆盖区域的位置信息，并向定向移动装置发送指令信号向定向移动装置发送命令将无人机巢穴运送到覆盖区域并在覆盖区域内卸载无人机巢穴，进而实现对以及控制无人机巢穴的移动和操作。本发明通过根据需要对目标区域进行划分和选址，具有一定的灵活性和可扩展性，本发明的控制基站实时获取无人机机巢的作业信息，因此可以对目标区域进行实时监控和调整，控制基站能够检测作业异常的无人机机巢并驱动定向移动装置将其运回进行检测，提高了系统的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机管理技术领域，尤其涉及一种基于人工智能的无人机机巢覆盖方法。
背景技术
无人机机巢是无人机远程精准起降平台，是无人机稳固的“家”，能够抵抗强风和暴雨等恶劣天气，机巢与控制基站互联互通，实现自动储存无人机，智能自动充电，状态实时监控，自动传输数据。无人机机巢覆盖能够使一个区域内的多架无人机实现持续性的空中监测、巡逻和任务执行。但是现有技术的无人机机巢覆盖作业需要大量人工干预进而耗时耗材。
本实验团队长期针对无人机和无人机机巢的相关技术进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如现有技术公开的CN112722305B 、 CN112960132B、CN110893939A 、和 CN111392054A，如现有技术公开的一种无人机机巢，包括：机巢本体、导轨、两舱门、驱动装置、停机平台和升降装置；所述机巢本体顶部具有机巢口；所述导轨设置于所述机巢口；两所述舱门可开合地设置于所述机巢口，两所述舱门与所述导轨活动连接，两所述舱门沿所述导轨相对滑动以打开或关闭所述机巢口，所述舱门的底部与所述机巢口的边沿形成导风口；所述停机平台设置在所述机巢内；所述升降装置设于所述机巢内并驱动所述停机平台上升至所述机巢口。无人机机巢的覆盖作业一般通过工作人员亲自运载和卸下至目标区域。
为了解决本领域普遍存在对无人机巢的覆盖作业需要大量人工劳动力，对无人机机巢的定期检查维修难度大等等问题，作出了本发明。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前本领域所存在的不足，提出了一种基于人工智能的无人机机巢覆盖方法。
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
一种基于人工智能的无人机机巢覆盖方法，所述无人机机巢覆盖方法包括：
步骤一：对目标区域进行划分选址以获得若干个用于无人机机巢覆盖的覆盖区，
步骤二：控制基站发送途径指令至定向移动装置，以使得定向移动装置将无人机机巢定向运输至覆盖区，
步骤三：定向移动装置将无人机机巢卸下至覆盖区，进而实现将无人机机巢的分别覆盖不同覆盖区上，
步骤四：控制基站接收各无人机机巢的作业信息，并且获取作业异常的无人机机巢的位置信息，并且进一步发送指令至定向移动装置，使得定向移动装置将作业异常的无人机机巢进行运输回收以进行检测，
其中，控制基站是整个无人机机巢系统的控制中心，控制基站存储着各覆盖区的位置信息，并负责向定向移动装置发送指令信号，控制无人机机巢的移动和作业，其中，控制基站、无人机机巢和定向移动装置之间互相通讯连接，
所述无人机机巢包括机壳、设置于所述机壳内的置放容腔、通过隔板将容置进行划分隔离以获得互相独立的用于对无人机进行分别储放的独立腔、设置于所述机壳的顶部的接收口、用于将降落于所述接收口处的无人机依次转动至各独立腔内的移入机构、至少两个设置于所述机壳的侧壳壁的固定凹槽、和将机壳固定于覆盖区地面的稳定机构。
进一步的，所述稳定机构包括分布设置于所述机壳底部的吸附气囊、设置于所述吸附气囊顶端的通气孔、设置于所述机壳的底壳壁以分别对所述吸附气囊进行容置的容置腔、套设固定于所述吸附气囊的部分外囊壁上的固定环、一端通过相应固定座固定于所述容置腔内且另一端竖直固定于所述固定环上的伸缩驱动杆、一端与所述通气孔连通设置且另一端贯入容置腔内的抽气管、与所述抽气管的另一端连通设置以对吸附气囊进行负压驱动的负压泵、分布设置于所述机壳底壳壁的出气孔、一端与出气孔连通设置的出气管、与出气管的另一端连通设置进而对出气管进行气体输入的送风装置、和设置于所述出气孔处的单向气阀。
进一步的，所述移动装置包括对所述无人机机巢进行夹持固定的固定机构、驱动所述固定机构在电网区域内进行移动的电驱机构、和接收控制基站的指令信息以驱动电驱机构以预设途径定向移动至所述覆盖区的信号接收单元。
进一步的，所述固定机构包括至少两个固定单元，每个所述固定单元包括水平设置的支撑板、固定于所述支撑板上的用于对所述机壳的至少部分壳壁进行适配贴合固定的适配板、固定于所述支撑板上的进行水平线性驱动作业的线性移动器、垂直固定于所述支撑板上的升降机构、将所述升降机构固定于所述线性移动器上并且由线性移动器驱动所述升降机构进行水平移动作业的连接件、固定于所述升降机构上并且由升降机构驱动至相对支撑板升降移动的固定座、与所述支撑板可转动配合进而对机壳的侧壳壁进行固定的侧固定杆、驱动所述侧固定杆相对支撑板进行转动的转动驱动机构、固定于所述固定座上的用于与所述固定凹槽适配卡合的卡合机构、和加强卡合机构与固定凹槽的卡合稳定性的稳定单元。
进一步的，所述卡合机构包括其中一端与所述固定座固定连接且另一端能够贯入至所述固定凹槽内的适配块、设置于所述适配块的贯入端的柔性压力传感器、设置于所述适配块的内部的作业腔、设置于所述适配块的块顶壁且与所述作业腔连通设置的连通口、设置于所述固定凹槽顶槽壁的卡合槽、若干个敷设于所述作业腔底部的气囊件、位于作业腔内部并且水平敷设于所述气囊件顶部的水平板、嵌设于所述适配块内并且用于与气囊件连通设置的通气管、对所述通气管进行充气作业的充气泵、和底部固定于所述水平板上且顶部能够从连通口贯出的贯穿块。
进一步的，所述转动驱动机构包括至少两个对称固定于所述支撑板上的轴承座、转动固定于两个轴承座的内圈的转棍、通过相应安装件固定于所述支撑板上并且动力输出轴与所述转棍的其中一端固定连接的减速电机、从所述支撑板的上板壁向下凹陷设置的固定槽、和固定于所述转棍上并且在转棍转动下能够卡合于所述固定槽内的固定块。
本发明所取得的有益效果是：
1. 本发明通过根据需要对目标区域进行划分和选址，具有一定的灵活性和可扩展性，本发明的控制基站实时获取无人机机巢的作业信息，因此可以对目标区域进行实时监控和调整，控制基站能够检测作业异常的无人机机巢并驱动定向移动装置将其运回进行检测，提高了系统的稳定性和可靠性。
2.定向移动装置使用无人机机巢可以在较短的时间内覆盖大面积区域，进而确保在目标区域的覆盖均匀性和完整性，提高覆盖质量，通过定向移动装置对无人机机巢进行覆盖，无需人工干预，可以实现自动化覆盖，提高了工作效率，所述固定机构采用至少两个固定单元以实现对机壳的高精度适配固定，提高对无人机机巢的覆盖精度。
3. 本发明采用了卡合机构、适配板、和侧固定杆之间的配合作业，实现对机壳固定转移更加稳定可靠，提高了对无人机机巢覆盖的成功率和安全性。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明的基于人工智能的无人机机巢覆盖方法的作业流程示意图。
图2为本发明的固定机构的其中一个结构示意图。
图3为本发明的固定机构的另一个结构示意图。
图4为本发明的固定单元的结构示意图。
图5为本发明的卡合机构的其中一个结构示意图。
图6为本发明的卡合机构的另一个结构示意图。
附图标号说明：1-侧固定杆；2-升降机构；3-线性移动器；4-支撑板；5-固定座；6-适配块；7-机壳；8-电驱机构；9-轴承座；10-适配板；11-卡合槽；12-固定凹槽；13-作业腔；14-气囊件；15-水平板。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；要指出的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限制本案。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。并且关于附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一：结合附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6，本实施例构造了一种基于人工智能的无人机机巢覆盖方法；
一种基于人工智能的无人机机巢覆盖方法，所述无人机机巢覆盖方法包括：
步骤一：对目标区域进行划分选址以获得若干个用于无人机机巢覆盖的覆盖区，
步骤二：控制基站发送途径指令至定向移动装置，以使得定向移动装置将无人机机巢定向运输至覆盖区，
步骤三：定向移动装置将无人机机巢卸下至覆盖区，进而实现将无人机机巢的分别覆盖不同覆盖区上，
步骤四：控制基站接收各无人机机巢的作业信息，并且获取作业异常的无人机机巢的位置信息，并且进一步发送指令至定向移动装置，使得定向移动装置将作业异常的无人机机巢进行运输回收以进行检测，
控制基站是整个无人机机巢系统的控制中心，控制基站存储着各覆盖区的位置信息，并负责向定向移动装置发送指令信号，控制无人机机巢的移动和作业，其中，控制基站、无人机机巢和定向移动装置之间互相通讯连接，
所述无人机机巢包括机壳、设置于所述机壳内的置放容腔、通过隔板将容置进行划分隔离以获得互相独立的用于对无人机进行分别储放的独立腔、设置于所述机壳的顶部的接收口、用于将降落于所述接收口处的无人机依次转动至各独立腔内的移入机构、至少两个设置于所述机壳的侧壳壁的固定凹槽、和将机壳固定于覆盖区地面的稳定机构，
所述稳定机构包括分布设置于所述机壳底部的吸附气囊、设置于所述吸附气囊顶端的通气孔、设置于所述机壳的底壳壁以分别对所述吸附气囊进行容置的容置腔、套设固定于所述吸附气囊的部分外囊壁上的固定环、一端通过相应固定座固定于所述容置腔内且另一端竖直固定于所述固定环上的伸缩驱动杆、一端与所述通气孔连通设置且另一端贯入容置腔内的抽气管、与所述抽气管的另一端连通设置以对吸附气囊进行负压驱动的负压泵、分布设置于所述机壳底壳壁的出气孔、一端与出气孔连通设置的出气管、与出气管的另一端连通设置进而对出气管进行气体输入的送风装置、和设置于所述出气孔处的单向气阀，
所述出气孔分布设置于所述容置腔附近的底壳壁上，所述容置腔为具有至少一个开口结构的开口腔，且所述容置腔的至少一个开口设置于所述机壳的底壳壁，通过所述伸缩驱动杆的伸缩作业以将所述吸附气囊驱出至容置腔外部或者收纳于容置腔内，且每个固定环上至少对称固定有两个微型驱动杆，在所述定向移动装置将所述机壳运输至覆盖区时，所述送风装置通通过送风作业以驱动出气孔对其下方区域的异物进行气流清除，进一步所述定向移动装置将机壳卸下至所述覆盖区后，所述微型驱动杆伸长作业以将吸附气囊抵接至地面后，通过负压泵作业以使得吸附气囊对地面进行吸附，
本发明通过根据需要对目标区域进行划分和选址，具有一定的灵活性和可扩展性，本发明的控制基站实时获取无人机机巢的作业信息，因此可以对目标区域进行实时监控和调整，控制基站能够检测作业异常的无人机机巢并驱动定向移动装置将其运回进行检测，提高了系统的稳定性和可靠性。
实施例二：结合附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6，除了包含以上实施例的内容以外，还在于：
其中，所述固定凹槽相对所述机壳的侧壳壁凹陷设置，且所述固定凹槽为开口槽结构，至少两个固定凹槽分别设置于所述机壳的其中两个对称设置的侧壳壁上，以所述固定凹槽的与其槽开口相对设置的内槽壁为底面壁，且位于固定凹槽的上方区域的内槽壁为顶槽壁，位于固定凹槽的下方区域的内槽壁为底槽壁，
所述移动装置包括对所述无人机机巢进行夹持固定的固定机构、驱动所述固定机构在电网区域内进行移动的电驱机构、和接收控制基站的指令信息以驱动电驱机构以预设途径定向移动至所述覆盖区的信号接收单元，
其中所述电驱机构为现有技术的AGV移动小车，且所述电驱机构根据指令信息进而定向移动至目标覆盖区，
所述固定机构包括至少两个固定单元，每个所述固定单元包括水平设置的支撑板、固定于所述支撑板上的用于对所述机壳的至少部分壳壁进行适配贴合固定的适配板、固定于所述支撑板上的进行水平线性驱动作业的线性移动器、垂直固定于所述支撑板上的升降机构、将所述升降机构固定于所述线性移动器上并且由线性移动器驱动所述升降机构进行水平移动作业的连接件、固定于所述升降机构上并且由升降机构驱动至相对支撑板升降移动的固定座、与所述支撑板可转动配合进而对机壳的侧壳壁进行固定的侧固定杆、驱动所述侧固定杆相对支撑板进行转动的转动驱动机构、固定于所述固定座上的用于与所述固定凹槽适配卡合的卡合机构、和加强卡合机构与固定凹槽的卡合稳定性的稳定单元，
定向移动装置使用无人机机巢可以在较短的时间内覆盖大面积区域，进而确保在目标区域的覆盖均匀性和完整性，提高覆盖质量，通过定向移动装置对无人机机巢进行覆盖，无需人工干预，可以实现自动化覆盖，提高了工作效率，所述固定机构采用至少两个固定单元以实现对机壳的高精度适配固定，提高对无人机机巢的覆盖精度。
实施例三：结合附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6，除了包含以上实施例的内容以外，还在于：
所述适配板的纵截面为弧形结构，适配板的弧形区域为适配端，所述是被端被设置为能够与机壳底部的边缘区域抵接配合，所述适配端被设置为与机壳底部的边角区域进行适配抵接，进而实现对所述机壳的固定支撑，
所述卡合机构包括其中一端与所述固定座固定连接且另一端能够贯入至所述固定凹槽内的适配块、设置于所述适配块的贯入端的柔性压力传感器、设置于所述适配块的内部的作业腔、设置于所述适配块的块顶壁且与所述作业腔连通设置的连通口、设置于所述固定凹槽顶槽壁的卡合槽、若干个敷设于所述作业腔底部的气囊件、位于作业腔内部并且水平敷设于所述气囊件顶部的水平板、嵌设于所述适配块内并且用于与气囊件连通设置的通气管、对所述通气管进行充气作业的充气泵、和底部固定于所述水平板上且顶部能够从连通口贯出的贯穿块，
在所述充气泵对通气管进行充气作业过程中，所述气囊件体积变大并且同步将贯穿块从所述连通口依次驱出，从所述连通口伸出的贯穿块依次伸入至所述卡合槽内，进而提高所述适配块与固定凹槽的卡合稳定性，所述卡合槽为从顶槽壁相对其上方凹陷设置的开口腔结构，且在所述适配块的贯入端与底面壁以预设强度压力抵接设置时，连通口与卡合槽依次上下相对设置，具体的，卡合槽依次相对位于所述连通口的正上方，所述柔性压力传感器用于监测适配块的贯入端与固定凹槽的底面壁的抵接压力，且所述柔性压力传感器与线性移动器、升降机构之间互相电气连接，
所述转动驱动机构包括至少两个对称固定于所述支撑板上的轴承座、转动固定于两个轴承座的内圈的转棍、通过相应安装件固定于所述支撑板上并且动力输出轴与所述转棍的其中一端固定连接的减速电机、从所述支撑板的上板壁向下凹陷设置的固定槽、和固定于所述转棍上并且在转棍转动下能够卡合于所述固定槽内的固定块，
所述转动驱动机构被设置为，在所述转棍驱动所述侧固定杆抵接于所述机壳的侧壳壁时，所述固定块移动配合于所述固定槽内，以避免所述转棍从转轴座脱落移动，
所述侧固定杆的其中一端固定于所述转动棍上，并且在所述转动棍转动过程中，所述侧固定杆被同步驱动至进行转动，所述侧固定杆能够转动至与所述机壳的侧壳壁抵接，进而在所述电驱机构驱动所述机壳进行移动时，所述侧固定杆对所述机壳的两个相对设置的侧壳壁进行限位固定，以提高所述固定机构对无人机机巢的固定稳定性，
至少有两个侧固定杆对机壳的两个对称设置的侧壳壁进行分别拦截固定，进而在移动装置对机壳进行夹持转移过程中，实现对机壳夹持固定的稳定性，
本发明采用了卡合机构、适配板、和侧固定杆之间的配合作业，实现对机壳固定转移更加稳定可靠，提高了对无人机机巢覆盖的成功率和安全性。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。并且应当理解，在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (3)
1.一种基于人工智能的无人机机巢覆盖方法，其特征在于，所述无人机机巢覆盖方法包括：
步骤一：对目标区域进行划分选址以获得若干个用于无人机机巢覆盖的覆盖区，
步骤二：控制基站发送途径指令至定向移动装置，以使得定向移动装置将无人机机巢定向运输至覆盖区，
步骤三：定向移动装置将无人机机巢卸下至覆盖区，进而实现将无人机机巢分别覆盖不同覆盖区上，
步骤四：控制基站接收各无人机机巢的作业信息，并且获取作业异常的无人机机巢的位置信息，并且进一步发送指令至定向移动装置，使得定向移动装置将作业异常的无人机机巢进行运输回收以进行检测，
其中，控制基站是整个无人机机巢系统的控制中心，控制基站存储着各覆盖区的位置信息，并负责向定向移动装置发送指令信号，控制无人机机巢的移动和作业，其中，控制基站、无人机机巢和定向移动装置之间互相通讯连接，
所述无人机机巢包括机壳、设置于所述机壳内的置放容腔、通过隔板将容置进行划分隔离以获得互相独立的用于对无人机进行分别储放的独立腔、设置于所述机壳的顶部的接收口、用于将降落于所述接收口处的无人机依次转动至各独立腔内的移入机构、至少两个设置于所述机壳的侧壳壁的固定凹槽、和将机壳固定于覆盖区地面的稳定机构；
所述稳定机构包括分布设置于所述机壳底部的吸附气囊、设置于所述吸附气囊顶端的通气孔、设置于所述机壳的底壳壁以分别对所述吸附气囊进行容置的容置腔、套设固定于所述吸附气囊的部分外囊壁上的固定环、一端通过相应固定座固定于所述容置腔内且另一端竖直固定于所述固定环上的伸缩驱动杆、一端与所述通气孔连通设置且另一端贯入容置腔内的抽气管、与所述抽气管的另一端连通设置以对吸附气囊进行负压驱动的负压泵、分布设置于所述机壳底壳壁的出气孔、一端与出气孔连通设置的出气管、与出气管的另一端连通设置进而对出气管进行气体输入的送风装置、和设置于所述出气孔处的单向气阀；
所述移动装置包括对所述无人机机巢进行夹持固定的固定机构、驱动所述固定机构在电网区域内进行移动的电驱机构、和接收控制基站的指令信息以驱动电驱机构以预设途径定向移动至所述覆盖区的信号接收单元；
所述固定机构包括至少两个固定单元，每个所述固定单元包括水平设置的支撑板、固定于所述支撑板上的用于对所述机壳的至少部分壳壁进行适配贴合固定的适配板、固定于所述支撑板上的进行水平线性驱动作业的线性移动器、垂直固定于所述支撑板上的升降机构、将所述升降机构固定于所述线性移动器上并且由线性移动器驱动所述升降机构进行水平移动作业的连接件、固定于所述升降机构上并且由升降机构驱动至相对支撑板升降移动的固定座、与所述支撑板可转动配合进而对机壳的侧壳壁进行固定的侧固定杆、驱动所述侧固定杆相对支撑板进行转动的转动驱动机构、固定于所述固定座上的用于与所述固定凹槽适配卡合的卡合机构、和加强卡合机构与固定凹槽的卡合稳定性的稳定单元。
2.如权利要求1所述的无人机机巢覆盖方法，其特征在于，所述卡合机构包括其中一端与所述固定座固定连接且另一端能够贯入至所述固定凹槽内的适配块、设置于所述适配块的贯入端的柔性压力传感器、设置于所述适配块的内部的作业腔、设置于所述适配块的块顶壁且与所述作业腔连通设置的连通口、设置于所述固定凹槽顶槽壁的卡合槽、若干个敷设于所述作业腔底部的气囊件、位于作业腔内部并且水平敷设于所述气囊件顶部的水平板、嵌设于所述适配块内并且用于与气囊件连通设置的通气管、对所述通气管进行充气作业的充气泵、和底部固定于所述水平板上且顶部能够从连通口贯出的贯穿块。
3.如权利要求2所述的无人机机巢覆盖方法，其特征在于，所述转动驱动机构包括至少两个对称固定于所述支撑板上的轴承座、转动固定于两个轴承座的内圈的转棍、通过相应安装件固定于所述支撑板上并且动力输出轴与所述转棍的其中一端固定连接的减速电机、从所述支撑板的上板壁向下凹陷设置的固定槽、和固定于所述转棍上并且在转棍转动下能够卡合于所述固定槽内的固定块。
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