一种空中作业飞行器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种空中作业飞行器系统，包括：至少一个伴随飞行器，用于获取作业飞行器视野盲区内的补充环境信息；与伴随飞行器建立有数据连接的数据处理器，用于根据补充环境信息生成作业指令；与数据处理器建立有数据连接的作业飞行器，用于根据作业指令对作业对象执行空中作业或躲避障碍物。该空中作业飞行器系统弥补了作业飞行器自身视野有限的缺陷，能够获得作业飞行器视野盲区内的障碍物信息和作业对象的细节位置信息，从而使作业飞行器可靠避障或更精准的作业，提高了作业飞行器的可靠性及精准度。

An Air Operating Vehicle System

【技术实现步骤摘要】
一种空中作业飞行器系统
本技术涉及高空作业设备
，更具体地说，涉及一种空中作业飞行器系统。
技术介绍
随着公共设施的快速发展，空中作业任务和频次越来越多。例如，高压线路检测工作，按照电力行业要求，每6年内需强制测量绝缘端子的绝缘性能，而全国大约有700万座高压电塔，因此，高压线路检测的作业频次及重复性均较高。现有技术中，通常采用人工作业和远程遥控作业两种方式来测量高压线路上绝缘端子的零值。人工作业方式是目前行业内主流的作业方式，主要通过专业的工作人员携带检测设备，登上输电电塔，使用手持的测量设备测量绝缘端子的绝缘性能。然而，人工作业的人力成本高，作业效率低，高空作业的风险性大，而且人工作业通常是在高压输电线路带电的情况下进行的，工作人员的安全无法得到很好的保障。远程遥控作业是指作业人员遥控无人机，通过无人机上的摄像头以及无人机与地面通讯链路提供的第一视角进行作业。这种作业方式，由作业人员通过肉眼来观察无人机的周围环境，并由作业人员来控制无人机规避障碍，通过第一视角获取作业对象的相关信息来辅助作业人员作业。虽然相比于人工作业方式，远程遥控作业保障了工作人员的安全，在一定程度上也提高了作业效率，然而，由于人眼视距有限，无法多角度观察飞行器的周围环境，且获取的第一视角数据存在一定的延时，因此，作业人员并不能进行有效地操作，对作业人员操控飞行器的要求很高。而且，目前远程遥控作业通常采用单一飞行器单独作业，由作业飞行器自身安装的各种传感器进行数据采集和对各数据进行融化处理以避障，由于机载传感器受空中作业飞行器负载能力、空间尺寸及自身盲区等因素的限制，往往不能很好的感知作业时作业飞行器周围环境，因此，在复杂的输电电塔附近或其内部工作时，由于作业环境的空间有限且环境较复杂，空中作业飞行器容易与周围环境中的障碍物产生接触和碰撞，导致作业内容无法完成，甚至存在碰撞跌落等危险。综上所述，如何提供一种能够全面感知作业飞行器的周围环境以避免其碰撞跌落的空中作业飞行器系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种空中作业飞行器系统，以更好的感知作业飞行器的周围环境信息，从而使作业飞行器可靠避障或精准工作。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种空中作业飞行器系统，包括：至少一个伴随飞行器，用于获取作业飞行器视野盲区内的补充环境信息；与所述伴随飞行器建立有数据连接的数据处理器，用于根据所述补充环境信息生成作业指令；与所述数据处理器建立有数据连接的所述作业飞行器，用于根据所述作业指令对作业对象执行空中作业或躲避障碍物。优选地，所述数据处理器设于所述作业飞行器或所述伴随飞行器。优选地，还包括地面站，所述数据处理器设于所述地面站。优选地，还包括地面站，所述数据处理器的数量为三个，分别设于所述作业飞行器、所述伴随飞行器和所述地面站；所述地面站还设有与三个所述数据处理器均相连的指令生成切换装置，用于使三个所述数据处理器择一地切换工作。优选地，所述作业飞行器设有用于向所述伴随飞行器的飞控系统发送指定位姿控制指令的控制器，以使所述伴随飞行器在指定位姿下获取对应的所述作业飞行器视野盲区内的补充环境信息。优选地，所述作业飞行器设有视觉标记，所述伴随飞行器设有用于检测所述视觉标记以获得所述伴随飞行器与所述作业飞行器的相对位姿的定位视觉传感器。优选地，所述作业飞行器设有用于获取所述作业对象的位置信息并监控所述作业飞行器的作业情况的第一视觉传感器；所述补充环境信息为所述第一视觉传感器视野盲区内的信息，所述伴随飞行器设有用于获取所述补充环境信息的第二视觉传感器。优选地，所述定位视觉传感器与所述第二视觉传感器为同一个视觉传感器。本技术提供的空中作业飞行器系统，采用至少一个伴随飞行器来获取作业飞行器视野盲区内的补充环境信息，以补充作业飞行器自身视野有限的缺陷，从而获得作业飞行器周围的全量环境信息，以使作业飞行器根据其周围的全量环境信息进行作业，如躲避障碍物或对作业对象执行空中作业任务等。相比于现有技术中依靠作业飞行器单独作业的技术方案，本技术提供的空中作业飞行器系统能够全面感知作业飞行器的周围环境，解决了现有技术中作业飞行器的感知能力受限以及地面操作人员视野受限的技术问题。而且，相比于通过地面操作人员的肉眼来观察作业飞行器的周围环境，伴随飞行器可以在作业飞行器的附近安全区域内进行观测，能够更全面地了解作业飞行器的工作位置和碰撞风险。因此，弥补了作业飞行器自身的盲区及视野阻挡的缺陷，能够获得作业飞行器视野盲区内的障碍物信息和作业对象的细节位置信息，从而使作业飞行器可靠避障或更精准的作业，提高了作业飞行器的可靠性及精准度。同时，避免作业飞行器自身搭载过多的传感器和相应的处理器，减小了作业飞行器的整体重量，降低了作业飞行器的能耗，提高了作业飞行器的作业性能及工作效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术所提供的空中作业飞行器系统具体实施例一的结构框图；图2为空中作业飞行器系统具体实施例二的结构框图；图3为空中作业飞行器系统具体实施例三的结构框图；图4为空中作业飞行器系统具体实施例四的结构框图；图5为空中作业飞行器系统具体实施例五的结构框图；图6为图4和图5所示空中作业飞行器系统的结构示意图；图7为图1至图6所示的空中作业飞行器系统的控制方法具体实施例一的流程图；图8为图1至图6所示的空中作业飞行器系统的控制方法具体实施例二的流程图；图9为图5中的数据处理器根据第二视觉传感器所采集的信息进行坐标变换的示意图。图1至图9中的附图标记如下：1为作业飞行器、2为伴随飞行器、3为地面站。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的核心是提供一种空中作业飞行器系统，以更好的感知作业飞行器的周围环境信息，从而使作业飞行器可靠避障或精准工作。请参考图1-图9，图1为本技术所提供的空中作业飞行器系统具体实施例一的结构框图；图2为空中作业飞行器系统具体实施例二的结构框图；图3为空中作业飞行器系统具体实施例三的结构框图；图4为空中作业飞行器系统具体实施例四的结构框图；图5为空中作业飞行器系统具体实施例五的结构框图；图6为图4和图5所示空中作业飞行器系统的结构示意图；图7为图1至图6所示的空中作业飞行器系统的控制方法具体实施例一的流程图；图8为图1至图6所示的空中作业飞行器系统的控制方法具体实施例二的流程图；图9为图5中的数据处理器根据第二视觉传感器所采集的信息进行坐标变换的示意图。本技术提供一种空中作业飞行器系统，包括用于执行空中作业任务的作业飞行器1和用于协助作业飞行器1完成该空中作业任本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空中作业飞行器系统，其特征在于，包括：至少一个伴随飞行器(2)，用于获取作业飞行器(1)视野盲区内的补充环境信息；与所述伴随飞行器(2)建立有数据连接的数据处理器，用于根据所述补充环境信息生成作业指令；与所述数据处理器建立有数据连接的所述作业飞行器(1)，用于根据所述作业指令对作业对象执行空中作业或躲避障碍物。

【技术特征摘要】
1.一种空中作业飞行器系统，其特征在于，包括：至少一个伴随飞行器(2)，用于获取作业飞行器(1)视野盲区内的补充环境信息；与所述伴随飞行器(2)建立有数据连接的数据处理器，用于根据所述补充环境信息生成作业指令；与所述数据处理器建立有数据连接的所述作业飞行器(1)，用于根据所述作业指令对作业对象执行空中作业或躲避障碍物。2.根据权利要求1所述的空中作业飞行器系统，其特征在于，所述数据处理器设于所述作业飞行器(1)或所述伴随飞行器(2)。3.根据权利要求1所述的空中作业飞行器系统，其特征在于，还包括地面站(3)，所述数据处理器设于所述地面站(3)。4.根据权利要求1所述的空中作业飞行器系统，其特征在于，还包括地面站(3)，所述数据处理器的数量为三个，分别设于所述作业飞行器(1)、所述伴随飞行器(2)和所述地面站(3)；所述地面站(3)还设有与三个所述数据处理器均相连的指令生成切换装置，用于使三个所述数据处理器择一地切换工作。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：马罡，黄彬，邢志强，徐彬，
申请(专利权)人：酷黑科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11