[发明专利]面向自主搬运任务的无人机系统及搬运方法

权利要求书

1.一种面向自主搬运任务的无人机系统，其特征在于，包括无人机、设置在无人机上的机械爪抓取系统，动作捕捉系统，以及与所述的无人机的飞行控制系统通讯连接的地面控制站，所述的动作捕捉系统包括多个布置在工作区间内部和/或环周的摄像机，对应固定设置在无人机上的机载标志点，所述的摄像机与所述的地面控制站通讯连接。

2.如权利要求1所述的面向自主搬运任务的无人机系统，其特征在于，所述的机载标志点包括分别与所述的无人机表面固定连接的至少3个球形点，所述的球形点上涂覆有反光材料。

3.如权利要求1所述的面向自主搬运任务的无人机系统，其特征在于，所述的无人机为四旋翼无人机,所述的机械爪抓取系统为所述的无人机的飞行控制系统可控连接的机械爪。

4.如权利要求1所述的面向自主搬运任务的无人机系统，其特征在于，所述的球形点粘结在所述的无人机底部和顶部，所述的摄像机固定在框架上且呈立体布局。

5.如权利要求1所述的面向自主搬运任务的无人机系统，其特征在于，还包括与所述的飞行控制系统通讯连接的遥控器。

6.一种面向自主抓取任务的抓取方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)地面控制站通过动作捕捉系统获取工作区间内的无人机以及待抓取的目标物体的位姿信息；

2)地面控制站计算无人机飞行轨迹并生成控制指令，然后将所述的控制指令发送至无人机，

3)无人机的飞行控制系统参照所述的控制指令飞至目标物体并执行抓取，

4)无人机携带目标物体至工作区间内的放置点并释放；

5)重复步骤1)-4)直至目标物体抓取完毕。

7.如权利要求6所述的抓取方法，其特征在于，所述的飞行轨迹为直线轨迹或圆弧形轨迹。

8.如权利要求7所述的抓取方法，其特征在于，所述的步骤3)和步骤4)中动作捕捉系统实时捕捉无人机的位姿信息并生成新的控制指令，飞行控制系统在保持无人机位姿稳定的同时实时接收地面控制站的新的控制指令以进行轨迹控制。

9.如权利要求7所述的抓取方法，其特征在于，还包括通过接收遥控器信号脱离所述的飞行轨迹进行遥控飞行的步骤。

10.如权利要求8所述的抓取方法，其特征在于，所述的圆弧形轨迹的生成方法包括以下步骤，

1)设定辅助轨迹点，

2)根据无人机的位置点、辅助点及目标位置的水平面内坐标生成一个水平面圆弧，所述的目标位置为目标物体位置或放置位置；

3)按起始位置的高度差均匀选取坐标点的Z值并与所述的水平面圆弧相结合生成所述的圆弧形轨迹。