[发明专利]一种视觉辅助清洗的无人机系统

权利要求书

1.一种视觉辅助清洗的无人机系统，其特征在于，包括：

机体；

飞行控制器，其用于控制所述无人机飞行；

飞行遥控器，其用于控制所述飞行控制器从而控制所述无人机的飞行轨迹；

视觉处理模块，其用于收集所述无人机周围的环境信息以及清洗对象的脏污程度；

清洗模块，所述清洗模块设置于所述机体的下方，用于对所述清洗对象进行清洗；

抗回冲力模块，所述抗回冲力模块包括：

压电陶瓷(6)，所述压电陶瓷(6)设置于所述清洗模块上，当所述清洗模块对清洗对象进行清洗时，所述清洗模块对压电陶瓷(6)产生会回冲力；

十字支架(7)，所述十字支架(7)的中心与所述清洗模块垂直设置；

小型电机(8)，所述小型电机(8)设置有四个，且四个小型电机(8)分别设置于十字支架(7)的四角，且每个小型电机(8)的输出端均设置有小型旋翼(9)；

变换电路(10)，所述变换电路(10)的输入端与压电陶瓷(6)相连，所述变换电路(10)的输出端与小型电机(8)相连；

所述抗回冲力模块用于：

当所述清洗模块喷水时会对无人机产生回冲力，所述回冲力的方向为沿着所述清洗模块，指向与所述清洗模块喷洒方向相反，所述回冲力对压电陶瓷(6)产生压电信号，所述压电信号作为控制信号，输入所述变换电路(10)，所述变换电路(10)产生脉冲调制PWM信号，调节四个小型电机(8)转速，四个小型电机(8)产生沿着所述清洗模块方向的推力，抵消回冲力的影响。

2.根据权利要求1所述的视觉辅助清洗的无人机系统，其特征在于，所述压电陶瓷(6)在工作时满足关系式：

m＝k_iF；

其中，m为压电信号，F为回冲力的大小，k_i为压电系数；

所述脉冲调制PWM信号为：

ω＝f(m)；

其中，ω为PWM信号，f为变换电路函数；

所述小型电机(8)根据PWM信号带动小型旋翼(9)产生的推力为：

F_i＝g(ω),i＝1,2,3,4；

其中F_i为各个小型电机产生(8)的力，g为PWM信号与推力的转换关系；

各个小型电机产生(8)的力F_i的合力与F的关系为：

3.根据权利要求1或2所述的视觉辅助清洗的无人机系统，其特征在于，所述机体包括：

机身(1)；

机臂(2)，所述机臂(2)设置有多个，多个所述机臂(2)均匀分布于机身(1)的周围；

电机(3)，所述电机(3)设置于机臂(2)远离机身(1)的一端；

螺旋桨(4)，所述螺旋桨(4)设置于电机(3)的输出轴上，所述电机(3)带动螺旋桨(4)转动用于驱动机身(1)起落；

起落架(5)，所述起落架(5)有两个，分别分布于机身(1)的两侧；

供电模块，其用于对所述无人机供电；

电子调速器，与电机(3)相连接，用于调节电机(3)的转速。

4.根据权利要求3所述的视觉辅助清洗的无人机系统，其特征在于，所述视觉处理模块包括设置于机身(1)顶部的机载计算机(11)以及高清图传器、设置于机身(1)周围的五个高清相机。

5.根据权利要求4所述的视觉辅助清洗的无人机系统，其特征在于，所述五个高清相机包括一个云台相机、两个单目相机、两个双目相机，其中所述云台相机设置在机身(1)的前下方，所述两个单目相机分别安装在两个起落架(5)前脚的相同位置处，所述两个双目相机分别设置在机身(1)的左右两侧。

6.根据权利要求1所述的视觉辅助清洗的无人机系统，其特征在于，所述无人机系统还包括地面监测站，其用于观看所述无人机周围的环境信息。