具有有效追踪能力的飞行机器人系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种具有有效追踪能力的飞行机器人系统，其包括机架以及位于所述机架上实现飞行能力的飞行装置；所述机架上还设有云台、用于控制所述云台工作状态的云台控制系统以及用于控制飞行装置飞行状态的飞行控制系统；所述飞行装置包括四个均匀分布的螺旋桨以及分别用于驱动螺旋桨转动的螺旋桨电机，云台通过云台座安装于机架上，云台上设有用于获取追踪图像的追踪相机，所述追踪相机、飞行控制系统以及云台控制系统均与地面上用于图像处理的图像处理器无线连接。本实用新型专利技术结构紧凑，能满足复杂环境中执行追踪任务的能力，操作方便，适应范围广，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
具有有效追踪能力的飞行机器人系统
本技术涉及一种机器人系统，尤其是一种具有有效追踪能力的飞行机器人系统，属于飞行追踪的

技术介绍
20世纪中期开始，无人飞行器设备已被广泛应用于战争中，一些国家曾用无人飞行器进行战地侦查以及危险地区的地形探测等作业。如今，越来越多的领域需要用到无人驾驶系统，从而无人飞行器的飞行控制研究越来越受到人们的重视。目前的一些无人飞行器已进入自控飞行的时代，采用预先设定好的航线进行飞行，脱离了人工遥控，其优点是可以自动完成指定的高空侦测任务，无需人工控制。但现有的飞行设备难以满足复杂环境中的追踪等任务要求。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有有效追踪能力的飞行机器人系统，其结构紧凑，能满足复杂环境中执行追踪任务的能力，操作方便，适应范围广，安全可靠。按照本技术提供的技术方案，所述具有有效追踪能力的飞行机器人系统，包括机架以及位于所述机架上实现飞行能力的飞行装置;所述机架上还设有云台、用于控制所述云台工作状态的云台控制系统以及用于控制飞行装置飞行状态的飞行控制系统；所述飞行装置包括四个均匀分布的螺旋桨以及分别用于驱动螺旋桨转动的螺旋桨电机，云台通过云台座安装于机架上，云台上设有用于获取追踪图像的追踪相机，所述追踪相机、飞行控制系统以及云台控制系统均与地面上用于图像处理的图像处理器无线连接。所述飞行控制系统包括飞行控制器，所述飞行控制器分别通过电子调速器与对应的螺旋桨电机连接;所述飞行控制器与飞行无线串口模块连接，图像处理器上连接能与飞行无线串口模块匹配连接的地面无线模块，图像处理器通过地面无线模块、飞行无线串口模块与飞行控制器无线连接。所述飞行控制器还与用于获取位置信息的飞行定位器连接。所述飞行控制器上还连接有遥控接收器，飞行控制器通过遥控接收器无线接收遥控器的遥控信息。所述云台控制系统包括云台控制器以及用于驱动云台的云台驱动器，所述云台驱动器以及追踪相机均与云台控制器连接，云台控制器与飞行无线串口模块连接，云台控制器通过飞行无线串口模块、地面无线模块与图像处理器无线连接。所述追踪相机上连接有图像发射器，图像处理器通过视频采集卡与能与图像发射器匹配连接的图像接收器连接，图像处理器通过图像接收器、图像发射器无线接收追踪相机获取的追踪图像。所述图像处理器上还连接有键盘。本技术的优点:机架上通过四个均匀分布的螺旋桨以及与螺旋桨匹配连接的螺旋桨电机实现四轴飞行的能力，提高了在复杂环境中的追踪执行能力，处于地面的图像处理器能进行图像识别，并能够向飞行控制系统、云台控制系统等传输控制命令，从而能满足复杂环境中执行追踪任务的能力，结构紧凑，操作方便，适应范围广，安全可靠。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的结构框图。附图标记说明:1_机架、2-盒体、3-云台座、4-螺旋桨电机、5-螺旋桨、6-电子调速器、7-飞行控制器、8-云台控制、9-云台驱动器、10-云台、11-追踪相机、12-飞行无线串口模块、13-飞行定位器、14-遥控接收器、15-遥控器、16-图像发射器、17-图像接收器、18-视频采集卡、19-图像处理器、20-地面无线模块以及21-键盘。【具体实施方式】下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1和图2所示:为了能满足复杂环境中执行追踪任务的能力，提高适应范围，本技术包括机架I以及位于所述机架I上实现飞行能力的飞行装置;所述机架I上还设有云台1、用于控制所述云台1工作状态的云台控制系统以及用于控制飞行装置飞行状态的飞行控制系统；所述飞行装置包括四个均匀分布的螺旋桨5以及分别用于驱动螺旋桨5转动的螺旋桨电机4，云台10通过云台座3安装于机架I上，云台10上设有用于获取追踪图像的追踪相机11，所述追踪相机11、飞行控制系统以及云台控制系统均与地面上用于图像处理的图像处理器19无线连接。具体地，通过机架I能安装飞行装置、云台10、云台控制系统以及飞行控制系统等，机架I的形状可以根据需要进行选择，具体为本
人员所熟知，此处不再赘述。飞行控制系统控制飞行装置工作时，能够实现所需的飞行目的。本技术实施例中，机架I上设置四个均匀分布的螺旋桨5，螺旋桨5能在机架I上转动，每个螺旋桨5由一个螺旋桨电机4驱动，即得到四轴飞行器，能有效实现复杂环境中的飞行能力，为复杂环境中执行追踪任务提供了有效保障。本技术实施例中，云台10通过云台座3安装于机架I上，云台座3可以直接安装于机架I上，也可以安装于机架I下面的盒体2上，盒体2内可以放置供电的电池等。在云台10上可以安装追踪相机U，以及其他相关的辅助设备，具体的辅助设备类型可以根据需要进行选择。追踪相机11能跟随机架I运动，通过云台控制系统控制云台10时，追踪相机11能够获取所需方向或角度的追踪图像，以满足不同情况下获取追踪图像的要求。图像处理器19位于地面，即图像处理器19处于固定状态，图像处理器19可以采用计算机等设备，图像处理器19可以安装放置在所需的位置，只要能满足与追踪相机11、飞行控制系统以及云台控制系统的无线连接要求即可。本技术实施例中，追踪相机11获取追踪图像，在图像处理器19对追踪图像进行识别处理后确定追踪目标，在确定追踪目标后，向飞行控制系统以及云台控制系统远程传输控制命令，以调整飞行装置的飞行状态以及云台10的工作状态，以使得在调整飞行装置的飞行状态以及云台10的工作状态后能够始终保持对追踪目标的追踪。所述飞行控制系统包括飞行控制器7，所述飞行控制器7分别通过电子调速器6与对应的螺旋桨电机4连接;所述飞行控制器7与飞行无线串口模块12连接，图像处理器19上连接能与飞行无线串口模块12匹配连接的地面无线模块20，图像处理器19通过地面无线模块20、飞行无线串口模块12与飞行控制器7无线连接。本技术实施例中，电子调速器6与螺旋桨电机4一一对应连接，即飞行控制器7通过四个电子调速器6分别与对应的螺旋桨电机4连接，以实现对每个螺旋桨电机4的调节控制。飞行控制器7可以采用Arduino与陀螺仪构成的电路板，当然，飞行控制器7也可以采用其他的组合形式，具体为本
人员所熟知，此处不再赘述。为了能实现与图像处理器19的无线连接，飞行控制器7与飞行无线串口模块12连接，图像处理器19与地面无线模块20连接，飞行无线串口模块12与地面无线模块20能无线匹配连接，从而能实现飞行控制器7与图像处理器19之间的无线连接，具体实施时，飞行无线串口模块12、地面无线模块20可以采用型号为E30-TTL-100无线串口模块，能够实现2000米的无线传输能力。所述飞行控制器7还与用于获取位置信息的飞行定位器13连接。所述飞行控制器7上还连接有遥控接收器14，飞行控制器7通过遥控接收器14无线接收遥控器15的遥控信息。本技术实施例中，所述飞行定位器13可以采用现有常用的定位模块，如GPS定位模块、北斗定位模块等，只要能实现定位能力即可，飞行控制器7可以将飞行定位器13获取的位置信息实时传输至图像处理器19内，以便图像处理器19能够及时知道飞行器的位置。此外，飞行控制器7上还可以连接遥控接收器14，所述遥控接收器14为七通道接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有有效追踪能力的飞行机器人系统，包括机架(I)以及位于所述机架(I)上实现飞行能力的飞行装置；其特征是:所述机架(I)上还设有云台(10)、用于控制所述云台(10)工作状态的云台控制系统以及用于控制飞行装置飞行状态的飞行控制系统； 所述飞行装置包括四个均匀分布的螺旋桨(5)以及分别用于驱动螺旋桨(5)转动的螺旋桨电机(4)，云台(10)通过云台座(3)安装于机架(I)上，云台(10)上设有用于获取追踪图像的追踪相机(11)，所述追踪相机(11)、飞行控制系统以及云台控制系统均与地面上用于图像处理的图像处理器(19)无线连接。2.根据权利要求1所述的具有有效追踪能力的飞行机器人系统，其特征是:所述飞行控制系统包括飞行控制器(7)，所述飞行控制器(7)分别通过电子调速器(6)与对应的螺旋桨电机(4)连接;所述飞行控制器(7)与飞行无线串口模块(12)连接，图像处理器(19)上连接能与飞行无线串口模块(12)匹配连接的地面无线模块(20)，图像处理器(19)通过地面无线模块(20)、飞行无线串口模块(12)与飞行控制器(7)无线连接。3.根据权利要求2所述的具有有效追踪能力的飞行机器人系统，其特征是:所述飞行控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈博远，
申请(专利权)人：陈博远，
类型：新型
国别省市：