CN207557475U - 一种无人机机载人眼安全激光测距机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无人机机载人眼安全激光测距机，主要涉及无人机领域。一种无人机机载人眼安全激光测距机，包括设置在无人机底部的安装平台，所述安装平台底部设置激光测距模块，所述安装平台上设置第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机底部固定设置第一竖轴，所述第二摄像机底部固定设置第二竖轴，所述平板上设置处理器，一种无人机机载人眼安全激光测距机还包括与处理器信号连接的遥控装置。本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够真实反映景物的景深，标定与障碍物之间的距离，为操作者提供尺寸参考，且可以使无人机时刻处于安全距离飞行，为突发状况提供高度上的缓冲，保证无人机驾驶的安全，减小坠机事故发生的概率。

Description

一种无人机机载人眼安全激光测距机

技术领域

本实用新型主要涉及无人机领域，具体是一种无人机机载人眼安全激光测距机。

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，如今在国内无人机技术已经得到了长足的发展，无人机技术现在正在被逐渐应用于电力行业的线路巡视，但是由于线路巡视过程中无人机需要保持低空飞行，容易受到树木、鸟群等障碍物的干扰，地形原因也会对无人机的飞行造成影响，极其考验操作人员的操作能力，因此现有无人机技术还存在以下问题：

1、现有的无人机第一人称视觉是属于单摄像头的2D应用效果，所回传的画面无法真实反映真实景深体现两个物体之间的距离，就犹如人的单眼睛对距离的判断存在较大的困难甚至无法判断，因此无法对前方的障碍物进行预判，容易造成坠机事故的发生。

2、现有无人机无法标定离地高度，无法时刻保持安全的飞行高度，一旦需要紧急避让或者遇到疾风，容易极速坠落与地面发生碰撞，造成无人机损坏。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种无人机机载人眼安全激光测距机，它能够真实反映景物的景深，标定与障碍物之间的距离，为操作者提供尺寸参考，供操作者及时的做出避让，且能够标定离地高度，使无人机时刻处于安全距离飞行，为突发状况提供高度上的缓冲，保证无人机驾驶的安全，减小坠机事故发生的概率。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种无人机机载人眼安全激光测距机，包括设置在无人机底部的安装平台，所述安装平台底部设置激光测距模块，所述安装平台上设置轴座，所述轴座上设置通孔，所述通孔内设置转轴，所述转轴上固定设置平板，所述转轴一端的安装平台上设置第一电机，所述第一电机与转轴之间设置第一传动装置，所述平板顶部两端分别设置第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机底部固定设置第一竖轴，所述第一竖轴与平板轴承连接，所述第一竖轴一侧设置第二电机，所述第二电机与第一竖轴之间设置第二传动装置，所述第二摄像机底部固定设置第二竖轴，所述第二竖轴与平板轴承连接，所述第二竖轴与第一竖轴之间设置第三传动装置，所述平板上设置处理器，所述第一电机、激光测距模块、第一摄像机、第二摄像机和第二电机均与处理器信号连接，一种无人机机载人眼安全激光测距机还包括与处理器信号连接的遥控装置。

所述激光测距模块包括激光发射接收单元和计时电路。

所述激光发射接收单元包括激光发射器、激光接收器、激光发射接收电路及光学系统，所述激光发射接收单元的电路板上设有存储激光测距数据的存储器。

所述安装平台底部设置支腿，所述支腿为弹簧支腿，所述支腿设置多个。

对比现有技术，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过双摄像头的同步运行，将影像信号传输到处理器，处理器通过对两组图像的分析标定出障碍物的距离，为操作者提供尺寸参考，安装平台底部的激光测距模块能够实时测定无人机距离底面的高度，为操作人员提供高度参考，使无人机时刻保持安全高度飞行，为突发状况提供高度缓冲，保证无人机驾驶的安全，减小坠机事故发生的概率。

2、本实用新型激光测距模块包括激光发射接收单元和计时电路，所述激光测距模块根据激光发射接收单元发射和接收激光的信号差异计算无人机与地面之间的距离，使无人机时刻保持安全高度飞行，为突发状况提供高度缓冲，保证无人机驾驶的安全，减小坠机事故发生的概率。

3、本实用新型激光发射接收单元通过激光发射器、激光接收器、激光发射接收电路和光学系统的配合，对无人机距离底面的高度进行标定，使无人机时刻保持安全高度飞行。

4、本实用新型安装平台底部设置多个弹簧支腿，可以在无人机起降或者意外摔落时起到一定的缓冲作用，保证无人机的安全。

附图说明

附图1是本实用新型主视图结构示意图；

附图2是本实用新型安装平台左视图结构示意图；

附图3是本实用新型遥控装置结构示意图。

附图中所示标号：1、安装平台；2、激光测距模块；3、轴座；4、通孔；5、转轴；6、平板；7、第一电机；8、第一传动装置；9、第一摄像机；10、第二摄像机；11、第一竖轴；12、第二电机；13、第二传动装置；14、第二竖轴；15、第三传动装置；16、处理器；17、遥控装置；18、激光发射器；19、激光接收器；20、支腿。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-3所示，本实用新型所述一种无人机机载人眼安全激光测距机，包括设置在无人机底部的安装平台1，所述安装平台作为本实用新型各部件的载体，所述安装平台1底部设置激光测距模块2，所述激光测距模块用于测量无人机与地面的距离，所述安装平台1上设置轴座3，所述轴座3上设置通孔4，所述通孔4内设置转轴5，所述转轴5上固定设置平板6，所述转轴5一端的安装平台 1上设置第一电机7，所述第一电机7与转轴5之间设置第一传动装置8，所述第一电机通过第一传动装置带动平板的转动。所述平板6顶部两端分别设置第一摄像机9和第二摄像机10，所述第一摄像机9底部固定设置第一竖轴11，所述第一竖轴11与平板6轴承连接，所述第一竖轴11一侧设置第二电机12，所述第二电机12与第一竖轴11之间设置第二传动装置13，所述第二摄像机10底部固定设置第二竖轴14，所述第二竖轴14与平板6轴承连接，所述第二竖轴 14与第一竖轴11之间设置第三传动装置15，所述第二电机通过第一传动装置和第三传动装置的配合同时驱动第一摄像机和第二摄像机的转动。所述平板6 上设置处理器16，所述第一电机7、激光测距模块2、第一摄像机9、第二摄像机10和第二电机12均与处理器16信号连接，一种无人机机载人眼安全激光测距机还包括与处理器16信号连接的遥控装置17。所述遥控装置可以通过处理器遥控第一电机和第二电机正反转和停止动作，所述处理器可以将激光测距模块的测量结果传递到遥控装置，将高度实时呈现在遥控装置的屏幕上，所述处理器可以通过opencv视觉程序语言对两个摄像头采集回来的图像信息进行三维空间的计算、理解、图像解析，形成类似人类视觉三维空间效果。经过处理后的视频输出到无人机的飞控isod模块，在iosd模块中把视频与来自飞控当前飞行参数的叠加形成飞行视象输送到图传发射进而回传到遥控装置，从而形成具有空间感的飞行画面。

进一步的，所述激光测距模块2包括激光发射接收单元和计时电路，所述激光测距模块根据激光发射接收单元发射和接收激光的信号差异计算无人机与地面之间的距离，所述计时电路用于记录激光发射的第一时刻和激光接收的第二时刻。

进一步的，所述激光发射接收单元包括激光发射器18、激光接收器19、激光发射接收电路及光学系统，所述激光发射接收单元的电路板上设有存储激光测距数据的存储器。存储器将临时存储的激光测距数据传递到处理器，经处理器处理的数据信息再通过无人机的飞控isod模块传递到遥控装置17，获得距离的测量结果。

更进一步的，所述安装平台1底部设置支腿20，所述支腿20为弹簧支腿，所述支腿20设置多个。多个弹簧支腿可以在无人机起降或者意外摔落时起到一定的缓冲作用，保证无人机的安全。

实施方式：

本实用新型在使用时，通过遥控装置17遥控无人机起飞，安装平台1底部的激光测距模块2启动，对无人机和地面之间的距离进行测量，并将数据传递到处理器16上，处理器16将数据通过无人机上的飞控isod模块传递到遥控装置17的显示屏上。通过遥控装置17可以控制第一摄像机9和第二摄像机10的运行，遥控装置17通过处理器16控制第一电机7正反转，第一电机7通过第一传动装置8带动转轴5在轴座3的通孔4内正反转，从而使平板6相对于轴座3顺、逆时针摆动，遥控装置17通过处理器16控制第二电机12正反转，第二电机12通过第二传动装置13带动第一竖轴11正反转，第一竖轴11上的第一摄像机9跟随第一竖轴11顺、逆时针摆动，第一竖轴11与第二竖轴14之间的第三传动装置15使第一竖轴11和第二竖轴14能够同步转动，因此第一摄像机9与第二摄像机10在遥控装置17的遥控下可以同步顺、逆时针摆动。第一摄像机9和第二摄像机10将信号传递到处理器16，处理器16对图像进行分析处理，经过处理后的视频输出到无人机的飞控isod模块，在iosd模块中把视频与来自飞控当前飞行参数的叠加形成飞行视象输送到图传发射进而回传到遥控装置17。

实施例：

一种无人机机载人眼安全激光测距机，包括设置在无人机底部的安装平台 1，所述安装平台与无人机底部螺钉连接，所述安装平台可以采用金属材质也可以采用塑料材质，本实施例采用硬质塑料材质，所述安装平台1底部设置激光测距模块2，所述激光测距模块与无人机电源导线连接，利用无人机电源供电。所述激光测距模块2包括激光发射接收单元和计时电路，所述激光发射接收单元包括激光发射器18、激光接收器19、激光发射接收电路及光学系统，所述激光发射接收单元的电路板上设有存储激光测距数据的存储器。所述安装平台1 上设置轴座3，所述轴座与安装平台可以螺栓连接也可以一体成型，本实施例采用螺栓连接，所述轴座3上设置通孔4，所述通孔4内设置转轴5，所述转轴与通孔之间可以间隙配合也可以轴承连接，本实施例采用轴承连接。所述转轴5 上固定设置平板6，所述平板与转轴均为塑料材质，所述转轴与平板螺钉连接。所述转轴5一端的安装平台1上设置第一电机7，所述第一电机为24V直流电源供电的直流电机，所述第一电机与无人机的电源导线连接，所述第一电机与安装平台螺钉连接。所述第一电机7与转轴5之间设置第一传动装置8，所述第一传动装置可以为带传动也可以为齿轮传动，本实施例采用一级齿轮传动，所述第一电机电机轴上过盈配合有主动齿轮，所述转轴上过盈配合有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合实现转动的传递。所述平板6顶部两端分别设置第一摄像机9和第二摄像机10，所述第一摄像机和第二摄像机与无人机的电源导线连接。所述第一摄像机9底部螺栓连接第一竖轴11，所述第一竖轴11与平板6 轴承连接，所述第一竖轴11一侧设置第二电机12，所述第二电机与平板螺钉连接，所述第二电机与第一电机一样为24V直流电源供电的直流电机，所述第二电机与无人机电源导线连接。所述第二电机12与第一竖轴11之间设置第二传动装置13，所述第二传动装置可以采用带传动也可以采用齿轮传动，本实施例中第二传动装置与第一传动装置一样采用一级齿轮传动。所述第二摄像机10底部螺钉连接第二竖轴14，所述第二竖轴14与平板6轴承连接，所述第二竖轴 14与第一竖轴11之间设置第三传动装置15，所述第三传动装置15可以采用带传动也可以通过连杆传动，本实施例中第一竖轴可第二竖轴上均垂直设置横杆，两个所述横杆分别与第一竖轴和第二竖轴一体成型，两个所述横杆远离竖轴一端设置连杆，连杆分别与两个横杆枢接。所述平板6上设置处理器16，所述第一电机7、激光测距模块2、第一摄像机9、第二摄像机10和第二电机12均与处理器16信号连接。所述处理器包括Xilinx公司的spartan-3系列FPGA芯片和NVIDIA公司的TK1处理器，所述FPGA芯片利用其并行处理能力，同时采集第一摄像机和第二摄像机的数据与并发送到TK1上，所述TK1运行Linux操作系统，所述TK1处理器通过opencv视觉程序语言对两个摄像头采集回来的图像信息进行三维空间的计算、理解、图像解析，形成类似人类视觉三维空间效果。所述TK1与无人机的飞控isod模块信号连接，并通过飞控isod模块接受遥控装置的遥控。一种无人机机载人眼安全激光测距机还包括与处理器16信号连接的遥控装置17，所述遥控装置为在无人机的遥控装置基础上增设第一电机、第二电机控制模块。所述安装平台1底部设置支腿20，所述支腿与安装平台底部螺钉连接，所述支腿20中部螺钉连接有弹簧，所述支腿20设置多个，本实施例中设置4个。本实施例的有益效果在于：本实施例能够真实反映景物的景深，标定与障碍物之间的距离，为操作者提供尺寸参考，供操作者及时的做出避让，且能够标定离地高度，使无人机时刻处于安全距离飞行，为突发状况提供高度上的缓冲，保证无人机驾驶的安全，减小坠机事故发生的概率。

Claims (4)

1.一种无人机机载人眼安全激光测距机，包括设置在无人机底部的安装平台(1)，其特征是：所述安装平台(1)底部设置激光测距模块(2)，所述安装平台(1)上设置轴座(3)，所述轴座(3)上设置通孔(4)，所述通孔(4)内设置转轴(5)，所述转轴(5)上固定设置平板(6)，所述转轴(5)一端的安装平台(1)上设置第一电机(7)，所述第一电机(7)与转轴(5)之间设置第一传动装置(8)，所述平板(6)顶部两端分别设置第一摄像机(9)和第二摄像机(10)，所述第一摄像机(9)底部固定设置第一竖轴(11)，所述第一竖轴(11)与平板(6)轴承连接，所述第一竖轴(11)一侧设置第二电机(12)，所述第二电机(12)与第一竖轴(11)之间设置第二传动装置(13)，所述第二摄像机(10)底部固定设置第二竖轴(14)，所述第二竖轴(14)与平板(6)轴承连接，所述第二竖轴(14)与第一竖轴(11)之间设置第三传动装置(15)，所述平板(6)上设置处理器(16)，所述第一电机(7)、激光测距模块(2)、第一摄像机(9)、第二摄像机(10)和第二电机(12)均与处理器(16)信号连接，一种无人机机载人眼安全激光测距机还包括与处理器(16)信号连接的遥控装置(17)。

2.根据权利要求1所述的一种无人机机载人眼安全激光测距机，其特征是：所述激光测距模块(2)包括激光发射接收单元和计时电路。

3.根据权利要求2所述的一种无人机机载人眼安全激光测距机，其特征是：所述激光发射接收单元包括激光发射器(18)、激光接收器(19)、激光发射接收电路及光学系统，所述激光发射接收单元的电路板上设有存储激光测距数据的存储器。

4.根据权利要求3所述的一种无人机机载人眼安全激光测距机，其特征是：所述安装平台(1)底部设置支腿(20)，所述支腿(20)为弹簧支腿，所述支腿(20)设置多个。