基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统和无人机系统，包括无人机和与无人机无线通讯的地面基站，无人机底部设有超声波发射机构和超声波接收装置；超声波发射机构包括连接在发射支架上的辅助发射装置和发射器，发射器通过旋转台与发射支架活动连接，超声波接收装置包括连接在接收支架上且并列布置的至少两组模拟外耳，每一组模拟外耳均通过外耳支架连接在对应的六自由度平台上，每一组六自由度平台位于平台支架顶部。通过模拟蝙蝠的发射装置和接收装置，模仿蝙蝠鼻孔震动发声产生超声波信号和外耳接收超声波信号，通过超声波图像显示原理生成完整的图像，在无人机处于黑暗环境下时提高人脸识别的准确率。处于黑暗环境下时提高人脸识别的准确率。处于黑暗环境下时提高人脸识别的准确率。

【技术实现步骤摘要】
基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统


[0001]本专利技术涉及无人机
，具体为基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]利用无人机实现人脸识别时，需要无人机获取图像信息，图像经处理后识别人脸数据，目前的方式中，无人获取的图像依赖可见光，当光照条件变化时(例如夜晚或黑暗环境)，识别能力会急剧下降，造成识别结果不准确，目前通过热成像和多角度的识别相配合来辅助，但识别效果仍然不理想，难以应对光照条件不足时的识别过程。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统，在无人机上搭载模仿蝙蝠鼻部和耳部的超声波收发装置，发射的声波遇到障碍物会反射，而声波的速度已知，只需获取发射到接收的时间差，能够得出所测量的距离，再结合声波发射装置和声波接收装置的相对距离，从而得到障碍物与无人机之间的实际距离，使无人机避障能够不受外界环境影响。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一个方面提供基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统，包括无人机和与无人机无线通讯的地面基站，无人机底部设有超声波发射机构和超声波接收装置；
[0007]超声波发射机构包括连接在发射支架上的辅助发射装置和发射器，发射器通过旋转台与发射支架活动连接，
[0008]超声波接收装置包括连接在接收支架上且并列布置的至少两组模拟外耳，每一组模拟外耳均通过外耳支架连接在对应的六自由度平台上，每一组六自由度平台位于平台支架顶部。
[0009]发射支架呈L型，辅助发射装置具有并列布置的两组，均位于发射支架的顶部，发射器具有并列布置的两组，分别位于对应的辅助发射装置末端正下方。
[0010]模拟外耳与六自由度平台活动连接，外耳支架与模拟外耳背侧的中心点活动连接；连接模拟外耳的导线穿过六自由度平台，用于与无人机的飞行控制器连接。
[0011]六自由度平台包括并列布置的上平台和下平台，两平台侧部通过六支伸缩杆铰接，每两组伸缩杆在两平台侧部的铰接点相互靠近，且在圆周方向三等分两平台。
[0012]无人机连接飞行控制器、图像处理模块和图像采集模块。
[0013]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0014]通过模拟蝙蝠的发射装置和接收装置，模仿蝙蝠鼻孔震动发声产生超声波信号和
外耳接收超声波信号，通过超声波图像显示原理生成完整的图像，在无人机处于黑暗环境下时提高人脸识别的准确率。
附图说明
[0015]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0016]图1是本专利技术一个或多个实施例提供的搭载仿生超声收发装置的无人机结构示意图；
[0017]图2是本专利技术一个或多个实施例提供的仿生超声收发装置中的超声波发射机构结构示意图。
[0018]图3是本专利技术一个或多个实施例提供的仿生超声收发装置中的超声波接收装置结构示意图。
[0019]图中：1、无人机；2、超声波发射机构；3、超声波接收装置；4、飞行控制器；5、图像处理模块；6、图像采集模块；7、发射器；8、旋转台；9、发射支架；10、辅助发射装置；11、接收支架；12、模拟外耳；13、导线；14、六自由度平台；15、外耳支架；16、平台支撑。
具体实施方式
[0020]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0021]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0022]正如
技术介绍
中所描述的，目前的方式中，无人获取的图像依赖可见光，当光照条件变化时(例如夜晚或黑暗环境)，识别能力会急剧下降，造成识别结果不准确，目前通过热成像和多角度的识别相配合来辅助，但识别效果仍然不理想，难以应对光照条件不足时的识别过程。
[0023]蝙蝠生活在光照条件不足的黑暗环境，依靠喉内产生超声波，超声波遇到物体后反射，被蝙蝠的耳部接收，蝙蝠会根据超声波回波的振幅、频率、信号间隔等声音特征判断物体的位置、距离以及大小等信息，从而在不受外界可见光影响的情况下形成图像。利用超声波成像原理，可以在光照条件不足的黑暗环境或是某些难以到达的区域进行成像，例如医学领域中常见的B型超声波检查。
[0024]因此，以下实施例给出了基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统，在无人机上搭载超声波发射机构和接收装置，利用接收装置中模仿蝙蝠耳部的模拟外耳，改变模拟外耳的形状来改变波束的分布现象，对接收到的声音信号进行衍射，突出人脸方向的信号，作为方向滤波器实现对重要声音信息的接收并放大，最终将获取的超声波信号转换为二维人脸图像，经压缩后发送给无人机的地面站，进而在缺乏可见光的黑暗环境下实现人脸图像的识别。
[0025]实施例一：
[0026]基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统，包括如图1所示的无人机1和与无人机1无线通讯的地面基站，无人机1包括位于底部的超声波发射机构2和超声波接收装置
3，无人机1还连接飞行控制器4、图像处理模块5和图像采集模块6；
[0027]无人机1通过飞行控制器4与地面基站无线通讯，超声波接收装置3获取的波束图通过飞行控制器4传递给地面基站，地面基站利用现超声波B型显示原理将接收到的超声波信号转换成二维人脸图像，从而进一步实现对人脸图像的识别与分析。
[0028]如图2所示，超声波发射机构2包括连接在发射支架9上的辅助发射装置10和发射器7，发射器7通过旋转台8与发射支架9活动连接，
[0029]本实施例中，发射支架9呈L型，辅助发射装置10位于发射支架9的顶部，发射器7具有并列布置的两组，分别位于辅助发射装置10末端正下方。辅助发射装置10模拟蝙蝠鼻头的形状和构造，内部设置有多个凹槽，每个凹槽内设有声波感应器，辅助发射装置10通过多个凹槽来改变发射器7所发出的超声波能量。
[0030]本实施例中，辅助发射装置10模拟蝙蝠鼻头的形状和构造，内部设置有多个凹槽，辅助发射装置10利用多个凹槽过滤杂波，通过增大功率，放大发出频率至特定频率范围，达到改变发射器7所发出的超声波能量的目的。
[0031]发射器7产生超声波，通过旋转台8带动旋转，实现各个方向超声波的传播，发射器7产生的超声波经过辅助发射装置10，可以改变发射器发出的超声波能量，实现对超声波的辅助传播，使获得的声波的频率大于20000MHz。
[0032]如图3所示，超声波接收装置3包括连接在接收支架11上且并列布置的至少两组模拟外耳12，每一组模拟外耳12均通过外耳支架15连接在对应的六自由度平台14上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统，其特征在于：包括无人机和与无人机无线通讯的地面基站，无人机底部设有超声波发射机构和超声波接收装置；超声波发射机构包括连接在发射支架上的辅助发射装置和发射器，发射器通过旋转台与发射支架活动连接，超声波接收装置包括连接在接收支架上且并列布置的至少两组模拟外耳，每一组模拟外耳均通过外耳支架连接在对应的六自由度平台上，每一组六自由度平台位于平台支架顶部。2.如权利要求1所述的基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统，其特征在于：所述辅助发射装置具有并列布置的两组，均位于发射支架的顶部。3.如权利要求2所述的基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统，其特征在于：所述发射器具有并列布置的两组，分别位于对应的辅助发射装置末端正下方。4.如权利要求1所述的基于可变仿生蝙蝠超声收发装置的无人机系统，其特征在于：所述模拟外耳与六自由度平台活动连接。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：何为凯，杨芬，高翔，梁朝江，张莹，李爱娟，杜付鑫，陈振学，李成栋，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：