CN208673151U - 一种无人机盘煤遥控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机盘煤遥控器，本实用新型无人机盘煤的遥控器能够在各类场合中，通过按钮设置航向重叠率及旁向重叠率，给定路线规划方法即可生成具有针对性的飞行路线及煤堆图像数据采集点；在户外进行作业时，通过遥控器物理按键控制飞行器进行图像采集工作，能有效避免误触，重复发送飞行指令等现象，遥控器外部搭建的遮光罩也可很好的解决户外触摸屏显示效果不佳的问题，有效地提升了工作效率，操作方便简单。该遥控器具有可靠性高、针对性强、成本低、效率高、操作简单、适用范围广等优点。

Description

一种无人机盘煤遥控器

技术领域

本实用新型涉及一种遥控器，具体是一种无人机盘煤遥控器。

背景技术

在火力发电厂中，煤炭的价格直接影响着电厂的效益，火力发电厂的发电煤耗量依托月末煤场的储煤量为基准来进行计算，因此，各火电厂对于煤场煤堆的体积测量尤为重视。现如今，相比人工便携式盘煤仪或斗轮机定点激光盘煤仪，基于无人机来盘煤在准确度上更高，在应用上也更为方便，因此更受电厂欢迎。

利用无人机进行盘煤工作，主要是通过无人机采集煤场煤堆图像，使用PC机建立三维立体模型，以及计算模型数据三大步骤。在图像采集过程中，飞行控制又是核心部分之一，无人机飞行控制子系统同遥控器完成连接，方便用户来对无人机进行操控。目前，大多研发无人机的公司，都推出了官方无线电遥控设备和自备的程序。针对应用客户端，有大疆无人机公司的DJI Pilot APP、DJI GO APP，YUNEEC昊翔科技公司的昊翔Breeze智能无人机APP等无人机遥控APP软件。

然而，市场上大多无人机遥控软件均是基于安卓平台或IOS平台所设计的应用端，运行不稳定，容易出现死机、误触等现象，这类飞行控制的遥控软件依托手机、iPad等载体机所设计，因此也容易受载体机的影响；对现场工作人员应用操作水平来说，手机、iPad等载体机的使用也不是十分方便；针对实际应用现场，手机、iPad等载体机在光线较强的室外，其识别度较低，分辨效果不佳。所以，若能设计一个简单方便快捷且可靠性较高的无人机盘煤遥控器，就能很好的解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机盘煤遥控器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种无人机盘煤遥控器，包括遥控器本体，所述遥控器本体上设有LED指示灯、电源开关、一键起飞按钮、飞行高度设置按钮、基准点校正按钮、方向键、确认键、控制遥杆和云台俯仰控制波轮，所述遥控器本体上还设有煤场选择按钮、紧急悬停按钮、重叠度设置按钮和飞行路线规划按钮，所述遥控器本体的内部还设有ARM开发板，ARM开发板分别连接LED指示灯、电源开关、一键起飞按钮、飞行高度设置按钮、紧急悬停按钮、基准点校正按钮、方向键、确认键、控制遥杆、云台俯仰控制拨轮、煤场选择按钮、重叠度设置按钮和飞行路线规划按钮。

作为本实用新型的进一步技术方案：还包括触摸显示屏，触摸显示屏安装在遥控器本体上，触摸显示屏上方设有遮光罩。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述ARM开发板还分别连接WLAN无线通信模块、电源模块、信息储存模块和触摸显示屏。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述LED指示灯、电源开关、一键起飞按钮、飞行高度设置按钮、紧急悬停按钮、基准点校正按钮、方向键、确认键、煤场选择按钮、重叠度设置按钮和飞行路线规划按钮均使用密封垫圈及不干胶做防水防尘工作。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述云台俯仰控制拨轮的电位触点传感器输出端通过WLAN无线通信模块与无人机挂载相机的机械传动构件输入端相连接。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述无人机中内嵌有高度气压传感器、陀螺仪及倾角感应器，其信号输出端通过通讯模块与触摸屏相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1）该无人机盘煤遥控器，可通过飞行路线规划按钮选择五点法、六点法或八点法等规划方法，自动生成飞行路线计划，具有较强的针对性和灵活性；

2）针对单一用户，遥控器可通过煤场选择按钮，选择固定煤场编号后，通过遥控器记忆存储模块直接给定历史最佳飞行航线，间接提升盘煤精度；

3）该遥控器携带方便，不受场合的约束，适用范围广泛；

4）该遥控器应用方便，操作简单快捷，适合现场工作人员操作水平；

5）该遥控器仅搭载了单一软件，在保持原有基于安卓平台遥控软件优点的同时，提升了遥控装置的可靠性，保证了飞行器的安全；

6）该遥控器实现物理按键和触摸屏同步控制，轻松驾驭在户外进行飞行控制作业的情况；

7）生产成本低，后期维护方便；

8）基准点校正按钮可在飞行器执行飞行计划前通过煤堆已知坐标点校正飞行器GPS定位信号，可有效保证飞行器飞行路线的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图。

图2为本实用新型的硬件逻辑结构图。

图3为遥控器模型操作流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种基于无人机盘煤的遥控器，包括有摇杆控制模块、物理按键模块、WLAN无线通信模块、电源模块、信息储存模块云台俯仰控制拨轮及触摸屏；所述摇杆控制模块，包括控制遥杆、摇杆变电阻、电位器和单片机，控制遥杆、摇杆变电阻及电位器三者共同作用，输出16位AD值进入单片机进行处理，给出PWM波形；所述物理按键模块包括有触点传感器、电信号分析仪、抗干扰电容，主要涵盖有煤场选择按钮、飞行高度设置按钮、紧急悬停按钮、重叠度设置按钮、飞行路线规划按钮、基准点校正按钮；所述电源模块，包括有TL494芯片、电源指示灯、电源适配器，TL494芯片维持电压电流稳定输出，指示灯显示电源剩余容量，通过电源适配器可对遥控器电池进行充电；所述信息储存模块主要为SD卡，存储图像等影像数据；所述云台俯仰控制波轮，包括有转盘、滑动变阻器、电位触点传感器，控制云台拍摄角度；所述触摸屏为电容式触摸屏，可与物理按键同步控制无人机进行飞行作业。无人机盘煤遥控器依托飞凌ARM芯片完成逻辑搭建。

物理按键输出端与飞凌ARM芯片相连，煤场选择按钮可选择固定煤场编号；飞行高度设置按钮可设置飞行器飞行高度；重叠度设置按钮可设置航向重叠率及旁向重叠率；飞行路线规划按钮可灵活针对各煤场情况，规划最佳飞行路线；基准点校正按钮可在飞行器执行飞行计划前通过煤堆已知坐标点校正飞行器GDP定位信号，可有效保证飞行器飞行路线的准确性。

控制遥杆可调节长度，适当的摇杆长度可提升操作的精准性。

物理按键模块使用密封垫圈及不干胶，做防水防尘工作，提升遥控器使用寿命；遥控器外部搭建遮光罩，有效改善户外作业的屏幕显示效果。

云台俯仰控制波轮电位触点传感器输出端通过WLAN无线通信模块与无人机挂载相机的机械传动构件输入端相连接。

无人机中内嵌有高度气压传感器、陀螺仪及倾角感应器，其信号输出端通过通讯模块与触摸屏相连，实时显示无人机飞行状态参数。

本实用新型的工作原理是：本实用新型提供一种基于无人机盘煤的遥控器，通过航线重叠和旁向重叠百分比规划无人机飞行路线，给定云台拍摄角度，控制四旋翼无人机进行飞行作业，飞行作业主要包含有利用高解析度单镜头来获取火电厂煤场煤堆的地物信息，即煤堆的外围信息和高程信息，以及物堆顶的矢量信息。

该遥控器所遥控的母体为四旋翼单镜头无人机，其影像航向重叠度范围为60%-80%，旁向重叠度范围为15%-60%。本遥控器会根据测区范围，航线方向和航线长度，依托所设置的重叠率参数、飞行高度参数、飞行路线规划方法来完成最佳路线规划。针对单一用户，根据记忆存储模块，无人机盘煤遥控器也会根据固定煤场编号直接给定最佳航线，方便后期操作。

实施例1：在已知煤场范围的情况下，我们首先通过遥控器上的重叠率设置按钮设置航向重叠率a%=70%及旁向重叠率b%=30%，通过飞行高度设置按钮选定飞行器飞行高度h=30m，待遥控器给出最佳航线（飞行航线计划）后，再根据气压高度传感器给出的高度信号h0校正无人机航高基准线，实时反馈在遥控器屏幕上进行显示；然后利用遥控器基准点校正按钮校正飞行器GPS定位信号，锁定坐标，校正纵横方向；保证位置坐标信号及云台图像信号实时传输给遥控器触摸屏显示。准备工作完成后，工作人员在煤场一侧水平位置通过遥控器操纵无人机一键起飞，遥控器发送指令，使无人机按照规定路线智能飞行，进行图像数据采集工作。其中，场区工作人员可实时观测到飞行器飞行状态参数。待指定飞行结束后，遥控器下达返航指令，令无人机安全着陆，检查无人机航摄系统状况，并完成航摄飞行记录表，结束航拍作业。利用遥控器实时操作无人机进行煤堆图像采集过程中，可使用遥控器拍摄及录像按钮，实时人为操控云台进行拍摄及录像。

实施例2，在实施例1的基础上增加了紧急悬停按钮，当无人机在飞行过程中遇到障碍物时，可使用遥控器紧急悬停按钮进行人为保护，保证无人机的安全作业。

本实用新型无人机盘煤遥控器利用飞凌ARM芯片进行硬件逻辑搭建，在保留安卓系统优越性能的同时，能针对实际应用现场，完成路线规划，控制无人机飞行器完成图像采集。在实时操作中，通过遥控器物理按钮控制飞行器进行图像数据采集工作，触摸屏可观测到飞行器的状态参数，无人机所采集的图像实时传输给遥控器，方便工作人员进行人为校正。该遥控器将无人机飞行、飞凌ARM芯片、WLAN协议通讯系统融合在一起，从实际应用的角度改进飞行遥控装置，实现物理按键和触摸屏同步控制，巧妙地规避了系统死机等现象对遥控器控制所产生的影响，保障无人机作业过程的安全性；同时，该遥控器所搭建的遮光罩能够让遥控器很好的适合户外作业，完成实际路线规划，人为控制无人机完成煤堆图像拍摄工作。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种无人机盘煤遥控器，包括遥控器本体，所述遥控器本体上设有LED指示灯、电源开关、一键起飞按钮、飞行高度设置按钮、基准点校正按钮、方向键、确认键、控制遥杆和云台俯仰控制拨轮，其特征在于，所述遥控器本体上还设有煤场选择按钮、紧急悬停按钮、重叠度设置按钮和飞行路线规划按钮，所述遥控器本体的内部还设有ARM开发板，ARM开发板分别连接LED指示灯、电源开关、一键起飞按钮、飞行高度设置按钮、紧急悬停按钮、基准点校正按钮、方向键、确认键、控制遥杆、云台俯仰控制拨轮、煤场选择按钮、重叠度设置按钮和飞行路线规划按钮。

2.根据权利要求1所述的一种无人机盘煤遥控器，其特征在于，还包括触摸显示屏，触摸显示屏安装在遥控器本体上，触摸显示屏上方设有遮光罩。

3.根据权利要求1所述的一种无人机盘煤遥控器，其特征在于，所述ARM开发板分别连接WLAN无线通信模块、电源模块、信息储存模块和触摸显示屏。

4.根据权利要求1所述的一种无人机盘煤遥控器，其特征在于，所述LED指示灯、电源开关、一键起飞按钮、飞行高度设置按钮、紧急悬停按钮、基准点校正按钮、方向键、确认键、煤场选择按钮、重叠度设置按钮和飞行路线规划按钮均使用密封垫圈及不干胶做防水防尘工作。

5.根据权利要求1所述的一种无人机盘煤遥控器，其特征在于，所述云台俯仰控制拨轮的电位触点传感器输出端通过WLAN无线通信模块与无人机挂载相机的机械传动构件输入端相连接。

6.根据权利要求1所述的一种无人机盘煤遥控器，其特征在于，所述无人机中内嵌有高度气压传感器、陀螺仪及倾角感应器，其信号输出端通过通讯模块与触摸屏相连。