[发明专利]一种基于四旋翼飞行器的巡线机器人

说明书

本发明公开了一种基于四旋翼飞行器的巡线机器人，包括供电模块、开关电源、线性稳压器、TI单片机、六轴姿态模块、光流定点模块、激光定高模块、视觉模块、电子调速器、无刷电机。本发明采用激光测距+光流定位，而激光单色性好、方向性强，以激光器作为光源进行测距，可显著减小重量和功耗，提高测距精度；利用光流测速再积分定位，可在室内实现对飞行器的高精度定位，整个系统能够巡检电力线路及杆塔状态，发现异常时拍摄存储，任务结束传送到地面装置上显示。

技术领域

本发明涉及一种基于四旋翼飞行器的巡线机器人，属于无人机领域。

背景技术

近几十年来，随着科学技术的进步及人们生活水平的不断提高，人们也开始从研究地面机器人转变为空中无人驾驶飞行器，即无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)。随着无人机技术的发展，人们开始追求实现更多功能如拍照、农用喷洒机、巡线飞行等。四旋翼无人机是一种具有良好的实用性和发展前景的微型飞行器，可以实现自动悬停、前飞、倒飞等操作。由于具有轻便快捷、成本低、巡航力强等优良的性能，在军事侦察、航空摄影、应急救援、信息获取等方面得以广泛应用。正是由于四旋翼无人机在国防、民用、商用等发展潜力巨大，目前对四旋翼无人机进行了大量研究和开发，研究主要体现在基于惯导的自主飞行、基于视觉的自主飞行和自主飞行器系统设计这三个方面。近年来，四旋翼飞行器巡线飞行成为科研工作者研究的热门话题。

发明内容

本发明提供了一种基于四旋翼飞行器的巡线机器人，以用于将四旋翼的优势运用在巡线领域，并通过本申请构建的结构实现电力线路等的巡线。

本发明的技术方案是：一种基于四旋翼飞行器的巡线机器人，包括供电模块、开关电源、线性稳压器、TI单片机、六轴姿态模块、光流定点模块、激光定高模块、视觉模块、电子调速器、无刷电机；其中供电模块供电经开关电源降压，线性稳压器将开关电源降压输入的电压进行稳压后输出给TI单片机、六轴姿态模块供电，TI单片机分别与六轴姿态模块、光流定点模块、激光定高模块、视觉模块、电子调速器连接，电子调速器连接无刷电机。

还包括与TI单片机连接的交互模块。

所述供电模块采用3S铝电池，3S铝电池提供11.1V电压，后用开关电源降压为5V，再经过线性稳压器稳压输出3.3V为TI单片机和六轴姿态模块供电。

所述线性稳压器为RT9013。

所述TI单片机为TM4C123G。

所述六轴姿态模块为MPU6000。

所述光流定点模块为LC30X。

所述激光定高模块为TFMW。

所述视觉模块为OpenMV 4H7 Cam智能摄像头。

所述无刷电机为无刷直流电机。

本发明的有益效果是：常用的通过气压计+GPS传感器定位来估算飞行高度，其测量精度低，容易受到环境因素影响，且GPS定位精度受制于卫星数量，无法在室内使用，而本发明块采用激光测距+光流定位，而激光单色性好、方向性强，以激光器作为光源进行测距，可显著减小重量和功耗，提高测距精度；利用光流测速再积分定位，可在室内实现对飞行器的高精度定位，整个系统能够巡检电力线路及杆塔状态，发现异常时拍摄存储，任务结束传送到地面装置上显示。

附图说明

图1为本发明的结构图。

具体实施方式