一种包括数字定位系统的搜救抓取一体化无人机技术方案

本实用新型专利技术公开了一种包括数字定位系统的搜救抓取一体化无人机，包括机体框架，机体框架由碳板、旋翼、转接木板夹和碳管组成，碳板为双层结构且中间形成有安装槽，旋翼分设有四组且均匀安装于碳板外围，四组旋翼的外侧均安装有转接木板夹，碳管垂直设置在转接木板夹的正下方且上端与转接木板夹相连接，碳板上装有角位移传感器a，角位移传感器的一侧设置有第一360度舵机。本实用新型专利技术新型通过高清摄像头可将包含目标的图像回传到操控者的图像显示系统，利用MATLAB进行数字图像处理可获得目标抓取点的二维平面坐标，再将其传入控制芯片上，通过图中的机械定位机构可使机械爪移动到对应目标正上方从而实现抓取。

A search and rescue integrated UAV including digital positioning system

【技术实现步骤摘要】
一种包括数字定位系统的搜救抓取一体化无人机
本技术涉及无人机的搜救抓取
，具体为一种包括数字定位系统的搜救抓取一体化无人机。
技术介绍
无人机由于其小型化、快速起降和无机载人员等特点，特别适用于搜索和灾害救援，搜救抓取的一体化要求无人机通过机载设备在目标区域寻找，选定并抓取“目标物品”；然后携带“目标物品”放到指定区域。当下国内对于无人机搜救抓取方面的研究尚不成熟，在哈尔滨工业大学NRSL实验室的研究成果中，无人机无需第三方设备的辅助，仅依靠自身的传感器和相机，实现对目标的识别，轨迹规划和抓取控制。目标识别和定位还存在一些问题，其PID控制轨迹的效果并不是很好，在现实中单件应用起来成本高，还未具有成熟的使用价值。山西大同大学桥栋硕士的研究成果中谈及的铁丝网抓取方案虽然抓取面积大，但固定性不好，容易掉落。因此，需要设计一套折中的搜救抓取无人机方案，操作简单较实用，智能化程度不高。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种包括数字定位系统的搜救抓取一体化无人机，解决了
技术介绍
中所提出的问题，满足实际使用需求。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种包括数字定位系统的搜救抓取一体化无人机，包括机体框架，所述机体框架由碳板、旋翼、转接木板夹和碳管组成，所述碳板为双层结构且中间形成有安装槽，所述旋翼分设有四组且均匀安装于碳板外围，四组所述旋翼的外侧均安装有转接木板夹，所述碳管垂直设置在转接木板夹的正下方且上端与转接木板夹相连接，所述碳板上装有角位移传感器a，所述角位移传感器的一侧设置有第一360度舵机，所述第一360度舵机的动力输出端连接有转臂减速组，所述转臂减速组的正下方安装有一根垂直设置的铝制转轴，所述铝制转轴的末端安装有转臂，所述转臂一端装有木质框架盒，所述木质框架盒内设置有齿轮减速组，所述齿轮减速组上安装有滑轨，所述滑轨上装有齿轮同步带，所述齿轮同步带的下方连接有机械手，所述齿轮减速组的下方设置有第二360度舵机，所述第二360度舵机的动力输出端与齿轮减速组相连接，所述木质框架盒上还安装有角位移传感器b且外端横向设置有碳管导轨。作为本技术的一种优选实施方式，所述机械手由伸缩杆、第三360金属舵机和控制机械手张合的小型电机组成，所述伸缩杆的上端活动设置在碳管导轨上，所述第三360金属舵机安装在伸缩杆中部伸缩部位，所述小型电机安装在伸缩杆的末端。作为本技术的一种优选实施方式，所述碳管上还安装有红外辅助定位装置，所述红外辅助定位装置由固定木质框架、角位移传感器c、驱动电机、含有同步带的木质长盒和一字线激光器组成，所述角位移传感器c安装在固定木质框架上，所述驱动电机位于角位移传感器c的下方，所述驱动电机的动力输出端与含有同步带的木质长盒相连接，所述一字线激光器固定在同步带上。作为本技术的一种优选实施方式，所述角位移传感器c与驱动电机的电机轴之间的连接方式为齿轮配合。作为本技术的一种优选实施方式，所述碳板的一侧还安装有摄像头。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：1.本技术通过高清摄像头可将包含目标的图像回传到操控者的图像显示系统，利用MATLAB进行数字图像处理可获得目标抓取点的二维平面坐标，再将其传入控制芯片上，通过图中的机械定位机构可使机械手移动到对应目标正上方从而实现抓取。2.采用一字线激光源可以辅助操作者确定目标物品的待抓取点在图像中的位置同时能够与相应高度的平面对应起来，采用可以在不同高度闭合抓取的机械手从而可实现不规则形状物体的抓取，更具人性化。3.本技术可以实现较为精确的抓取，完全可以适用于解决日常的搜救抓取任务，对于清除景区垃圾也具有一定的适用价值。本技术虽然借助于第三方设备和手工控制，但是技术难度不高，成本低，当下实用性更高。附图说明图1为本技术的整体结构图；图2为本技术的侧视结构图；图3为本技术的正视结构图。图中:1-碳板，2-旋翼，3-转接木板夹，4-碳管，5-安装槽，6-角位移传感器a，7-第一360度舵机，8-转臂减速组，9-铝制转轴，10-转臂，11-木质框架盒，12-齿轮减速组，13-滑轨，14-齿轮同步带，15-机械手，16-第二360度舵机，17-角位移传感器b，18-碳管导轨，19-伸缩杆，20-第三360金属舵机，21-小型电机，22-固定木质框架，23-角位移传感器c，24-驱动电机，25-含有同步带的木质长盒，26-一字线激光器，27-摄像头。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。请参阅图1-3，本技术提供一种技术方案：一种包括数字定位系统的搜救抓取一体化无人机，包括机体框架，机体框架由碳板1、旋翼2、转接木板夹3和碳管4组成，碳板1为双层结构且中间形成有安装槽5，旋翼2分设有四组且均匀安装于碳板1外围，四组旋翼2的外侧均安装有转接木板夹3，碳管4垂直设置在转接木板夹3的正下方且上端与转接木板夹3相连接，碳板1上装有角位移传感器a6，角位移传感器a6的一侧设置有第一360度舵机7，第一360度舵机7的动力输出端连接有转臂减速组8，转臂减速组8的正下方安装有一根垂直设置的铝制转轴9，铝制转轴9的末端安装有转臂10，转臂10一端装有木质框架盒11，木质框架盒11内设置有齿轮减速组12，齿轮减速组12上安装有滑轨13，滑轨13上装有齿轮同步带14，齿轮同步带14的下方连接有机械手15，齿轮减速组12的下方设置有第二360度舵机16，第二360度舵机16的动力输出端与齿轮减速组12相连接，木质框架盒11上还安装有角位移传感器b17且外端横向设置有碳管导轨18，该无人机通过机械定位系统，红外辅助定位系统，数字定位系统，主控系统和四旋翼系统五部分进行控制运作，机械定位系统包括转臂10，数组角位移传感器，数组360度舵机，同步带，机械手15及相关连接结构，通过舵机，传感器和控制板组成的闭环控制系统实现机械定位与抓取动作；红外辅助定位系统包括一字线激光器26、角位移传感器c23和驱动电机24及连接结构，可实现反馈抓取点高度的功能以及辅助操控者拾取目标点的功能；红外辅助定位系统包括固定木质框架22、角位移传感器c23、含有同步带的木质长盒25、一字线激光器26、驱动电机24以及长盒内的同步带轮和同步带，操控者调节与遥控对应的接收机相连接的红外定位装置的驱动电机24，驱动电机24带动含有同步带的木质长盒25内的同步带轮，同步带轮带动与之固接的一字线激光器26，一字线激光器26发出的一字线激光会照射出一条该激光器所在平面与目标物相交的直线，同时角位移传感c23会转化测出激光源所在高度，射出的一字本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括数字定位系统的搜救抓取一体化无人机，包括机体框架，其特征在于：所述机体框架由碳板(1)、旋翼(2)、转接木板夹(3)和碳管(4)组成，所述碳板(1)为双层结构且中间形成有安装槽(5)，所述旋翼(2)分设有四组且均匀安装于碳板(1)外围，四组所述旋翼(2)的外侧均安装有转接木板夹(3)，所述碳管(4)垂直设置在转接木板夹(3)的正下方且上端与转接木板夹(3)相连接，所述碳板(1)上装有角位移传感器a(6)，所述角位移传感器a(6)的一侧设置有第一360度舵机(7)，所述第一360度舵机(7)的动力输出端连接有转臂减速组(8)，所述转臂减速组(8)的正下方安装有一根垂直设置的铝制转轴(9)，所述铝制转轴(9)的末端安装有转臂(10)，所述转臂(10)一端装有木质框架盒(11)，所述木质框架盒(11)内设置有齿轮减速组(12)，所述齿轮减速组(12)上安装有滑轨(13)，所述滑轨(13)上装有齿轮同步带(14)，所述齿轮同步带(14)的下方连接有机械手(15)，所述齿轮减速组(12)的下方设置有第二360度舵机(16)，所述第二360度舵机(16)的动力输出端与齿轮减速组(12)相连接，所述木质框架盒(11)上还安装有角位移传感器b(17)且外端横向设置有碳管导轨(18)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种包括数字定位系统的搜救抓取一体化无人机，包括机体框架，其特征在于：所述机体框架由碳板(1)、旋翼(2)、转接木板夹(3)和碳管(4)组成，所述碳板(1)为双层结构且中间形成有安装槽(5)，所述旋翼(2)分设有四组且均匀安装于碳板(1)外围，四组所述旋翼(2)的外侧均安装有转接木板夹(3)，所述碳管(4)垂直设置在转接木板夹(3)的正下方且上端与转接木板夹(3)相连接，所述碳板(1)上装有角位移传感器a(6)，所述角位移传感器a(6)的一侧设置有第一360度舵机(7)，所述第一360度舵机(7)的动力输出端连接有转臂减速组(8)，所述转臂减速组(8)的正下方安装有一根垂直设置的铝制转轴(9)，所述铝制转轴(9)的末端安装有转臂(10)，所述转臂(10)一端装有木质框架盒(11)，所述木质框架盒(11)内设置有齿轮减速组(12)，所述齿轮减速组(12)上安装有滑轨(13)，所述滑轨(13)上装有齿轮同步带(14)，所述齿轮同步带(14)的下方连接有机械手(15)，所述齿轮减速组(12)的下方设置有第二360度舵机(16)，所述第二360度舵机(16)的动力输出端与齿轮减速组(12)相连接，所述木质框架盒(11)上还安装有角位移传感器b(17)且外端横向设置有碳管导轨(18)。


2.根据权利要求1所述的一种包括数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：章东莞，
申请(专利权)人：章东莞，
类型：新型
国别省市：安徽;34