一种可控激光光路的驱鸟无人机系统技术方案

本申请涉及一种可控激光光路的驱鸟无人机系统，通过在无人机侧面安装可旋转伸缩的机械臂结合反射镜完成激光光路的调整，并且可旋转伸缩的机械臂上底座、旋转台、大臂、小臂和反射镜相互之间通过电机相接，使得反射镜可以在底座旋转台、小臂、大臂的配合下调整反射镜与入射光线之间的角度，而云台电机带动的摄像头，拍摄无人机左前方，右前方，前方以及反射镜上的画面，通过对画面进行识别分析，识别鸟巢及鸟类所处的角度和激光发射装置、摄像头的指向，然后将反射镜与激光发射装置和摄像头之间的角度传输到控制器，并通过运算得到机械臂各级电机和云台电机应旋转的角度。级电机和云台电机应旋转的角度。级电机和云台电机应旋转的角度。

【技术实现步骤摘要】
一种可控激光光路的驱鸟无人机系统


[0001]本申请涉及一种无人机应用领域，具体涉及一种可控激光光路的驱鸟无人机系统。

技术介绍

[0002]目前，在电网中，鸟类在杆塔上和变电站中筑巢非常多，鸟在活动中直接或者间接对电网产生了影响，如产生的排泄物使得绝缘子产生污闪，鸟的停留造成输电线路相与相之间的短路，尤其是下雨天，危害性更大，严重影响了电网的可靠运行，破坏系统稳定性，同时也对筑巢的鸟类存在较大隐患。
[0003]在航空系统中，利用无人机平台进行激光驱鸟是较为常见的一种驱鸟方式，这是由于通过波长为532nm的激光进行无人机驱鸟具有全自动全天候，可进行远程遥控，鸟类不会产生适应性等多个优势。但若将该套航空领域驱鸟系统运用至电力系统中进行线路和变电站驱鸟时，存在以下问题：无人机自身大小与设备结构的限制，很多有鸟筑巢的角落无人机无法到达，而由于在这些死角能够形成避雨点或发热点让鸟类更容易将巢筑在此处。因此，对于这些死角区域，尤其是设备上方、下方以及有遮挡物的前方，如有鸟筑巢，仅通过航空领域驱鸟系统进行线路和变电站驱鸟是远远不够的，在无人机由于设备阻碍已经不能通过前进、上升、下降来调整机身使激光到达指定区域时，通过改变原本只能进行直线发射的激光光路，使其形成一条可控路径是能够完成线路和变电站驱鸟的有效方式。
[0004]为此，我们提出了一种可控激光光路的驱鸟无人机系统。

技术实现思路

[0005]一种可控激光光路的驱鸟无人机系统包括无人机本体、多自由度机械臂、摄像头
‑
激光发射装置、控制器；其中所述的无人机本体包括若干个螺旋桨和基础框架，所述的螺旋桨对称分布于基础框架上；所述的多自由度机械臂与所述的基础框架固定连接，所述的摄像头
‑
激光发射装置布置于无人机本体的基础框架、多自由度机械臂的其中一个位置上。
[0006]所述的多自由度机械臂包括机械臂底座、旋转台、大臂、小臂、机械臂一级电机、机械臂二级电机、机械臂三级电机。所述的机械臂底座安装在所述的无人机本体上，所述的旋转台通过机械臂一级电机安装在所述的机械臂底座上，所述的大臂通过机械臂二级电机与所述的旋转台连接，所述的小臂通过机械臂三级电机与所述的大臂连接。
[0007]方案一：
[0008]所述的多自由度机械臂还包括反射镜和机械臂四级电机，所述的反射镜通过机械臂四级电机与所述的小臂连接，所述的摄像头
‑
激光发射装置与所述的无人机本体的基础框架连接。
[0009]更进一步地，所述的小臂靠经反射镜的一端安装有感知摄像头。
[0010]方案二：
[0011]所述的多自由度机械臂还包括机械臂四级电机和安装台，所述的安装台通过四级
电机与小臂一端连接，所述的摄像头
‑
激光发射装置与安装台连接。
[0012]方案三：
[0013]所述的多自由度机械臂还包括反射镜和机械臂四级电机，所述的反射镜通过机械臂四级电机与所述的小臂连接，所述的摄像头
‑
激光发射装置与安装台连接，所述的安装台与大臂连接。
[0014]其中，所述的摄像头
‑
激光发射装置可以为：包括云台电机、激光发射装置、摄像头、安装台，所述的安装台与所述的基础框架固定连接，所述的激光发射装置与所述的摄像头通过电机驱动安装于所述的安装台上，所述的激光发射装置与所述的摄像头电机联动控制，电机限位同步，安装位置相近。
[0015]其中，所述的摄像头
‑
激光发射装置可以为：包括云台电机、激光发射装置、摄像头、安装台，所述的安装台通过电机驱动安装于所述的基础框架上，所述的激光发射装置与所述的摄像头固定安装于所述的安装台上，安装角度相同，安装位置相近。
附图说明
[0016]图1是本申请可控激光光路的驱鸟无人机系统整体机械结构图；
[0017]图2是本申请摄像头
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激光发射装置机械结构图；
[0018]图3是本申请电机系统模块示意图；
[0019]图4是本申请实施例一多自由度机械臂机械结构图；
[0020]图5是本申请实施例一多自由度机械臂模块示意图；
[0021]图6是本申请控制器控制回路示意图；
[0022]图7是本申请实施例二多自由度机械感知臂机械结构图；
[0023]图8是本申请实施例二多自由度机械感知臂整体安装图；
[0024]图9是本申请实施例三多自由度机械感知臂机械结构图；
[0025]图10是本申请实施例四多自由度机械感知臂机械结构图；
[0026]图11是本申请机械臂及反射镜运动路径图；
[0027]图12是本申请可控激光光路的驱鸟无人机系统整体操作示意图；
[0028]图13是本申请摄像头
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激光发射装置与感知摄像头坐标位置感知计算图；
[0029]图14是本申请摄像头
‑
激光发射装置激光位置路径计算图。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0031]实施例一，如图1所示，一种可控激光光路的驱鸟无人机系统包括无人机本体1、多自由度机械臂2、摄像头
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激光发射装置12、控制器13；其中所述的无人机本体1包括若干个螺旋桨43，基础框架44，所述的螺旋桨43对称分布于基础框架44两侧；如图2所示，所述的摄像头
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激光发射装置12包括云台电机18，激光发射装置19，摄像头20，安装台21，本实施例给出所述的摄像头
‑
激光发射装置12两种连接方式：
[0032](1)所述的安装台21与所述的基础框架44固定连接，所述的激光发射装置19与所
述的摄像头20通过电机驱动安装于所述的安装台21上，所述的激光发射装置19与所述的摄像头20电机控制和电机限位都是同步的，且两者的安装位置相近。
[0033](2)所述的安装台21通过电机驱动安装于所述的基础框架44上，所述的激光发射装置19与所述的摄像头20固定安装于所述的安装台21上，且两者的安装角度相同，安装位置相近。
[0034]如图3所示，所述的云台电机18包括云台电机定子39、云台电机转子40、云台电机减速器41和用于检测转子旋转角度的云台电机角度反馈电路42。根据上述两种连接方式的方案一所确定的具体相互连接关系如下：
[0035]所述的云台电机定子39固定安装于所述的安装台21上，所述的云台电机转子40与所述的云台电机定子39嵌套安装，所述的云台电机转子40与所述的激光发射装置19、摄像头20的一端固定连接，所述的云台电机减速器41与所述的云台电机转子40连接，所述的云台电机减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控激光光路的驱鸟无人机系统，其特征在于，包括无人机本体、多自由度机械臂、摄像头
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激光发射装置、控制器；其中所述的无人机本体包括若干个螺旋桨和基础框架，所述的螺旋桨对称分布于基础框架上；所述的多自由度机械臂与所述的基础框架固定连接，所述的摄像头
‑
激光发射装置布置于无人机本体的基础框架、多自由度机械臂的其中一个位置上。2.根据权利要求1所述的可控激光光路的驱鸟无人机系统，其特征在于，所述的多自由度机械臂包括机械臂底座、旋转台、大臂、小臂、机械臂一级电机、机械臂二级电机、机械臂三级电机。所述的机械臂底座安装在所述的无人机本体上，所述的旋转台通过机械臂一级电机安装在所述的机械臂底座上，所述的大臂通过机械臂二级电机与所述的旋转台连接，所述的小臂通过机械臂三级电机与所述的大臂连接。3.根据权利要求2所述的可控激光光路的驱鸟无人机系统，其特征在于，所述的多自由度机械臂还包括反射镜和机械臂四级电机，所述的反射镜通过机械臂四级电机与所述的小臂连接，所述的摄像头
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激光发射装置与所述的无人机本体的基础框架连接。4.根据权利要求3所述的可控激光光路的驱鸟无人机系统，其特征在于，所述的小臂靠经反射镜的一端安装有感知摄像头。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，黄正宗，王雪燕，张兆攀，张彤阳，张玉江，
申请(专利权)人：浙江科顿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：