用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置、无人机及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置、无人机及方法，包括云台、相机以及固态雷达；所述云台的前端设置有一安装台；所述云台驱动所述安装台沿第一方向转动；所述安装台的一侧面设置有所述相机，另一侧面设置有所述固态雷达；所述相机的镜头朝向和所述固态雷达的探测口朝向相同。本发明专利技术中通过将固态雷达和相机设置在同一安装台上，能够随着安装台的转动同时进行角度调整，从保证了当所述固态雷达探测到目标叶片的一叶片区域时，该叶片区域同时在所述相机的拍摄视野内，从而便于对跟踪的目标叶片进行检测。

【技术实现步骤摘要】
用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置、无人机及方法
本专利技术涉及风机叶片跟踪检测，具体地，涉及一种用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置、无人机及方法。
技术介绍
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有叶片、发电机、调向器、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。在风力发电机的长期运行过程中，叶片的表面会呈现出各种损伤，例如叶片保护膜损伤、叶片掉漆、叶片结冰、叶片裂纹以及叶片油污等。目前，对叶片表面进行损伤检测时，通常采用人工爬上风力发电机进行检测，不仅会花费大量的人力，而且在人工爬上风力发电的进行检测的时候需要高空作业，作业人员的安全具有一定的风险。因此通过无人机装载摄像头进行风机检测，能够很好的代替人工进行检测。但是无人机装载摄像头进行工作时，采用GPS进行定位，但是GPS定位存在误差且建模形成无人机的飞行路线时也存在一定的误差，无法保证风机叶片一直处于摄像头拍摄画面的中心，甚至出现偏离出拍摄画面的情况，因此需要一直对叶片进行跟踪拍摄的方法。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置、无人机及方法。根据本专利技术提供的用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置，包括云台、相机以及固态雷达；所述云台的前端设置有一安装台；所述云台驱动所述安装台沿第一方向转动；所述安装台的一侧面设置有所述相机，另一侧面设置有所述固态雷达；所述相机的镜头朝向和所述固态雷达的探测口朝向相同。优选地，所述云台包括安装板、第一电机、第一连杆、第二电机、第二连杆、第三电机以及安装台；所述安装板上设置有电机安装槽；所述电机安装槽内安装有第一电机；所述第一电机驱动第一连杆沿第二方向转动；所述第一连杆的上端连接所述第一电机的输出轴，下端设置有第二电机；所述第二电机驱动第二连杆沿第三方向转动；所述第二连杆一端设置有第三电机；所述第三电机驱动安装台沿第一方向转动；所述安装台的一端与所述第三电机的输出轴连接，另一端与所述第二连杆一端铰接；所述安装台的上侧面设置有所述相机，下侧面设置有所述固态雷达。优选地，所述第二连杆呈U形，所述第二电机的输出轴连接所述第二连杆的中点端；所述安装台呈框形；所述安装台的内侧安装所述相机，下侧面设置有所述固态雷达；所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向相互垂直。根据本专利技术提供的无人机，用于叶片自动跟踪检测，其特征在于，包括无人本体和所述的用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置；所述无人本体的下侧面设置有安装件；所述无人机挂载装置的安装板连接所述安装件。优选地，还包括机载电脑；所述机载电脑装载在所述无人本体上；所述无人机挂载装置上的相机、固态雷达、第一电机、第二电机以及第三电机电连接所述无人机。根据本专利技术提供的通过固态雷达进行叶片自动跟踪检测方法，用于通过无人机进行风机叶片的检测，采用所述的无人机，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：控制所述无人机从目标叶片的一侧面进行从叶尖区域至叶根区域或从叶根区域至叶尖区域飞行并通过所述无人机上设置的固态雷达对目标叶片进行探测；步骤S2：当所述固态雷达探测到所述风机叶片时，在所述固态雷达的探测视野内形成所述风机叶片上一叶片区域对应的叶片点云图；步骤S3：通过所述无人机上的云台控制固态雷达的探测口朝向使得所述叶片点云图位于探测视野上预设的位置区间内；步骤S4：随着所述无人机飞行，重复执行步骤S2至S3，实现通过所述固态雷达对所述叶片进行追踪探测。优选地，所述步骤S3包括如下步骤：步骤S301：调整所述云台使得所述叶片点云图的一侧端距离所述预设的位置区间的一侧端小于第一预设距离；步骤S302：当随着所述无人机的移动，所述叶片点云图的一侧端移动至所述预设的位置区间一侧端的一侧时且距离所述预设的位置区间一侧端的距离大于所述第一预设距离时，调整所述云台使得所述固态雷达的探测视野向上移动；步骤S303：当随着所述无人机的移动，所述叶片点云图移动至所述预设的位置区间一侧端的另一侧时且距离所述预设的位置区间另一侧端的距离大于所述第一预设距离时，调整所述云台使得所述固态雷达的探测视野向下移动。优选地，所述固态雷达的视场角水平方向为60°，竖直方向为4°，所述相机的视场角为15.6°；所述预设的位置区间为探测视野长度的30％至70％之间。优选地，当在步骤S2至步骤S4中，当所述固态雷达探测到目标叶片时，通过无人机上设置的相机连续采集目标叶片的多张图像；在所述图像中识别出所述叶片的缺陷，并标注出每一所述缺陷的缺陷位置和缺陷类型以及所述缺陷所在叶片的编号。优选地，当在所述图像中识别出所述叶片的缺陷包括如下步骤：步骤M101：将所述叶片的缺陷分类成若干缺陷类型，采集每种缺陷类型对应的叶片图像区域，生成多组训练图像；步骤M102：通过多组所述训练图像训练缺陷识别模块；步骤M103：将采集到的所述多张图像输入所述缺陷识别模块识别并进行缺陷位置和缺陷类型的标记。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术中通过将固态雷达和相机设置在同一安装台上，能够随着安装台的转动同时进行角度调整，从保证了当所述固态雷达探测到目标叶片的一叶片区域时，该叶片区域同时在所述相机的拍摄视野内，从而便于对跟踪的目标叶片进行检测；本专利技术通过所述无人机上的云台控制固态雷达的探测口朝向使得固态雷达视野内形成的叶片点云图位于探测视野上预设的位置区间内，从而实现对放置在跟踪时叶片跑偏，实现叶片的连续的跟踪检测。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术中用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置一方向的结构示意图；图2为本专利技术中用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置另一方向的结构示意图；图3为本专利技术中云台的结构示意图。图4为本专利技术中通过固态雷达进行叶片自动跟踪检测方法的步骤流程图；图5为本专利技术中通过叶片点云图在预设的位置区间调整进行叶片跟踪的步骤流程图；图6为本专利技术中对采集到目标叶片的图像进行缺陷位置和缺陷类型识别的步骤流程图；图7为本专利技术中通过固态雷达进行叶片自动跟踪检测的原理示意图；图8为本专利技术中叶片点云图的一侧端移动至所述预设的位置区间一侧端的一侧时的示意图；图9为本专利技术中叶片点云图的一侧端移动至所述预设的位置区间一侧端的另一侧时的示意图。图中：1为云台；2为相机；3为固态雷达；101为安装板；102为第一电机；103为第一连杆；104为第二电机；105为第二连杆；106为第三电机；107为安装台；108为位置传感器。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。图1、图2示出了本专利技术中用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置的结构示意图，如图1、图2所示，本专利技术提供一种用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置，包括云台1、相机2以及固态雷达3；所述云台1的前端设置有一安装台107；所述云台1驱动所述安装台107沿第一方向转动；所述安装台107的一侧面设置有所述相机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置，其特征在于，包括云台、相机以及固态雷达；所述云台的前端设置有一安装台；所述云台驱动所述安装台沿第一方向转动；所述安装台的一侧面设置有所述相机，另一侧面设置有所述固态雷达；所述相机的镜头朝向和所述固态雷达的探测口朝向相同。

【技术特征摘要】
1.一种用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置，其特征在于，包括云台、相机以及固态雷达；所述云台的前端设置有一安装台；所述云台驱动所述安装台沿第一方向转动；所述安装台的一侧面设置有所述相机，另一侧面设置有所述固态雷达；所述相机的镜头朝向和所述固态雷达的探测口朝向相同。2.根据权利要求1所述的用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置，其特征在于，所述云台包括安装板、第一电机、第一连杆、第二电机、第二连杆、第三电机以及安装台；所述安装板上设置有电机安装槽；所述电机安装槽内安装有第一电机；所述第一电机驱动第一连杆沿第二方向转动；所述第一连杆的上端连接所述第一电机的输出轴，下端设置有第二电机；所述第二电机驱动第二连杆沿第三方向转动；所述第二连杆一端设置有第三电机；所述第三电机驱动安装台沿第一方向转动；所述安装台的一端与所述第三电机的输出轴连接，另一端与所述第二连杆一端铰接；所述安装台的上侧面设置有所述相机，下侧面设置有所述固态雷达。3.根据权利要求2所述的用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置，其特征在于，所述第二连杆呈U形，所述第二电机的输出轴连接所述第二连杆的中点端；所述安装台呈框形；所述安装台的内侧安装所述相机，下侧面设置有所述固态雷达；所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向相互垂直。4.一种无人机，用于叶片自动跟踪检测，其特征在于，包括无人本体和权利要求1至3任一项所述的用于叶片自动跟踪检测的无人机挂载装置；所述无人本体的下侧面设置有安装件；所述无人机挂载装置的安装板连接所述安装件。5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，还包括机载电脑；所述机载电脑装载在所述无人本体上；所述无人机挂载装置上的相机、固态雷达、第一电机、第二电机以及第三电机电连接所述无人机。6.一种通过固态雷达进行叶片自动跟踪检测方法，用于通过无人机进行风机叶片的检测，采用权利要求4或5所述的无人机，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：控制所述无人机从目标叶片的一侧面进行从叶尖区域至叶根区域或从叶根区域至叶尖区域飞行并通过所述无人机上设置的固态雷达对目标叶片进行探测；步骤S2：当所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢原，王海洋，柯亮，苏航，
申请(专利权)人：上海扩博智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31