飞行器避障系统及飞行器技术方案

本申请涉及核电厂巡检技术领域，公开了一种飞行器避障系统及飞行器。飞行器本体上依次设置有内框架、压力数据采集器、滚动结构和外框架，当飞行器在飞行过程中与障碍物发生碰撞时，通过外框架直接与障碍物接触，外框架在外力的作用下产生旋转，抵消了飞行器与障碍物接触时产生的法向力，同时通过压力数据采集器检测碰撞产生的压力数据并发送至压力数据处理装置，压力数据处理装置进行处理之后得到相应的径向力大小和方向，从而使得飞行器本体改变运动方向，实现飞行器的避障操作。有效地避免了飞行器本体与障碍物直接发生碰撞，采用压力数据采集器采集的压力数据改变飞行器的运动方向的方式，能够实现较小障碍物的辨识，具有避障可靠性强的优点。

Obstacle Avoidance System and Aircraft

【技术实现步骤摘要】
飞行器避障系统及飞行器
本申请涉及核电厂巡检
，特别是涉及一种飞行器避障系统及飞行器。
技术介绍
随着科学技术的飞速发展，无人机在地矿勘探、电网巡检、地形测绘等领域得到了广泛应用，通过无人机能够及时、准确的在复杂地形环境中得到所需的信息，为人们的生产和生活带来了巨大的便利。由于无人机工作环境比较复杂，为了在工作过程中及时躲避障碍物，往往需要在无人机上设置相应的避障系统。传统的无人机主要通过立体视觉、激光雷达、红外传感器或超声等传感器等进行信息采集，然后实现避障。然而立体视觉、激光雷达或红外传感器难以检测到玻璃等透明物体；红外传感器和超声传感器分辨率不足，难以检测到尺寸较小的物体，以至于在无人机运行过程中容易与障碍物发生碰撞。因此，传统的无人机避障系统具有避障可靠性差的缺点。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的无人机避障系统避障可靠性差的问题，提供一种飞行器避障系统及飞行器。一种飞行器避障系统，所述系统包括：内框架，固定设置于飞行器本体的外表面；压力数据采集器，固定设置于所述内框架远离所述飞行器本体的一侧；滚动结构，固定设置于所述压力数据采集器远离所述内框架的一端；外框架，围绕所述飞行器本体，所述外框架设置于所述滚动结构远离所述压力数据采集器的一端；压力数据处理装置，连接所述压力数据采集器，所述压力数据处理装置设置于所述内框架的外表面。在一个实施例中，所述滚动结构包括支撑轮座、支撑轮和支撑轮轴，所述支撑轮座的封闭端与所述压力数据采集器远离所述内框架的一端固定连接，所述支撑轮通过所述支撑轮轴设置于所述支撑轮座的开口端，所述外框架与所述支撑轮接触设置。在一个实施例中，所述支撑轮座的封闭端与所述压力数据采集器粘接或螺纹连接。在一个实施例中，所述支撑轮座的形状为U型。在一个实施例中，所述支撑轮座的形状为C型。在一个实施例中，所述内框架与所述外框架的形状均为圆形。在一个实施例中，所述压力数据采集器的数量为三个以上，所述滚动结构的数量与所述压力数据采集器的数量一致。在一个实施例中，所述压力数据采集器与所述内框架粘接或螺纹连接。一种飞行器，所述飞行器包括飞行器本体以及上述任一项所述的飞行器避障系统。在一个实施例中，所述飞行器为无人机。上述飞行器避障系统及飞行器，在飞行器本体上依次设置有内框架、压力数据采集器、滚动结构和外框架，当飞行器在飞行过程中与障碍物发生碰撞时，通过外框架直接与障碍物接触，外框架在外力的作用下产生旋转，抵消了飞行器与障碍物接触时产生的法向力，同时通过压力数据采集器检测碰撞产生的压力数据并发送至压力数据处理装置，压力数据处理装置进行处理之后得到相应的径向力大小和方向，从而使得飞行器本体改变运动方向，实现飞行器的避障操作。通过上述飞行器避障系统及飞行器，有效地避免了飞行器本体与障碍物直接发生碰撞，采用压力数据采集器采集的压力数据改变飞行器的运动方向的方式，能够实现较小障碍物的辨识，具有避障可靠性强的优点。附图说明图1为一实施例中飞行器避障系统结构示意图；图2为另一实施例中飞行器避障系统结构示意图；图3为一实施例中滚动结构的侧视图；图4为另一实施例中滚动结构的侧视图。具体实施方式为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。请参阅图1，一种飞行器避障系统，包括：内框架100，固定设置于飞行器本体600的外表面；压力数据采集器200，固定设置于内框架100远离飞行器本体600的一端；滚动结构300，固定设置于压力数据采集器200远离内框架100的一端；外框架400，围绕飞行器本体600，外框架400设置于滚动结构300远离压力数据采集器200的一端；压力数据处理装置500，连接压力数据采集器200(图未示)，压力数据处理装置500设置于内框架100的外表面。其中，压力数据采集器200用于采集发生碰撞时产生的压力数据并发送至压力数据处理装置500，压力数据处理装置500用于接收压力数据进行处理，得到相应径向力的大小和方向并发送至飞行器的控制装置。具体地，在飞行器本体600上设置有一框架，即为内框架100，内框架100具体可以是直接通过粘接或螺纹连接的方式固定设置于飞行器本体600上，也可以时在飞行器本体600上设置一定的延长装置之后，在通过延长装置固定设置。可以理解，内框架100的设置方式并不是唯一的，只要能够在不影响飞行器工作的情况下，满足后续压力数据采集器200、滚动结构300、外框架400和压力数据处理装置500的合理设置即可。压力数据采集器200、滚动结构300和外框架400依次设置于内框架100远离飞行器本体600的一侧，外框架400围绕整个飞行器本体600进行设置，以保证飞行器在工作过程中发生碰撞时，与障碍物接触的部分为外框架400。当飞行器与障碍物发生碰撞时，外框框架在外力以及与外框架400相接触的滚动结构300的作用下发生旋转，通过外框架400的旋转抵消飞行器与障碍物接触时产生的法向力，然后通过压力数据采集器200检测发生碰撞时所受到的压力数据并发送至压力数据处理装置500，压力数据处理装置500进行分析处理得到相应的径向力大小和方向，飞行器的控制装置通过压力数据处理装置500得到的径向力大小和方向改变飞行器的飞行姿态，抵消径向力的影响，从而实现飞行器的避障操作。在一个实施例中，压力数据采集器200为压力传感器。可以理解，压力数据采集器200实时地进行压力数据的采集和发送，压力数据处理装置500和飞行器的控制装置实时地根据接收的压力数据进行处理和控制，保证飞行器安全稳定运行。压力数据处理装置500的设置位置并不是唯一的，例如，在另一个实施例中，请参阅图2，还可以是将压力数据处理装置500设置于飞行器本体600，是要能够实现实时地对压力数据进行接收和分析即可。请参阅图3，在一个实施例中，滚动结构300包括支撑轮座310、支撑轮330和支撑轮轴320，支撑轮座310的封闭端与压力数据采集器200远离内框架100的一端固定连接，支撑轮330通过支撑轮轴320设置于支撑轮座310的开口端，外框架400与支撑轮330接触设置。具体地，支撑轮座310包括封闭端和开口端，其中，支撑轮座310的封闭端与压力数据采集器200固定连接，支撑轮330通过支撑轮轴320设置于支撑轮座310的开口端，实现与外框框架的接触，以便于在外框架400与障碍物发生碰撞时能够发生旋转，同时对压力数据采集器200产生一定的压力。在一个实施例中，支撑轮座310只有在固定支撑轮轴320的两侧边才设置有相应的支撑结构，具有节约材料的优点。针对上述仅在两侧边设置支撑结构的实施例，支撑轮座310的形状也并不是唯一的，在一个实施例中，支撑轮座310的形状为U型(即U型槽的形式)，支撑轮轴320的两端分别固定设置于U型槽的两侧边，支撑轮330设置于支撑轮轴320。在另一个实施例中，支撑轮座310的形状还可以是C型，支撑轮轴320与支撑轮330的设置方式与上述U型形状类似，在此不再赘述。应当指出的是，支撑轮座310还可以在侧边均设置有相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器避障系统，其特征在于，所述系统包括：内框架，固定设置于飞行器本体的外表面；压力数据采集器，固定设置于所述内框架远离所述飞行器本体的一侧；滚动结构，固定设置于所述压力数据采集器远离所述内框架的一端；外框架，围绕所述飞行器本体，所述外框架设置于所述滚动结构远离所述压力数据采集器的一端；压力数据处理装置，连接所述压力数据采集器，所述压力数据处理装置设置于所述内框架的外表面。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器避障系统，其特征在于，所述系统包括：内框架，固定设置于飞行器本体的外表面；压力数据采集器，固定设置于所述内框架远离所述飞行器本体的一侧；滚动结构，固定设置于所述压力数据采集器远离所述内框架的一端；外框架，围绕所述飞行器本体，所述外框架设置于所述滚动结构远离所述压力数据采集器的一端；压力数据处理装置，连接所述压力数据采集器，所述压力数据处理装置设置于所述内框架的外表面。2.根据权利要求1所述的飞行器避障系统，其特征在于，所述滚动结构包括支撑轮座、支撑轮和支撑轮轴，所述支撑轮座的封闭端与所述压力数据采集器远离所述内框架的一端固定连接，所述支撑轮通过所述支撑轮轴设置于所述支撑轮座的开口端，所述外框架与所述支撑轮接触设置。3.根据权利要求2所述的飞行器避障系统，其特征在于，所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文奎，陆耿，宋辉，钟宜生，李宇航，
申请(专利权)人：岭东核电有限公司，广东核电合营有限公司，大亚湾核电运营管理有限责任公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44