本发明专利技术提供基于视觉识别和激光测距复合定位的无人机智能换电装置，移动载体，所述移动载体的顶部安装有停机坪，所述停机坪的顶端设置有多个停放区域，多个所述停放区域均由电磁铁、无人机归零坐标、无人机视觉识别图案和四周边界角线构成，所述停机坪的顶端安装有机械臂，所述机械臂的顶端一侧安装有第一相机，所述机械臂的一侧安装有机械抓手，并在靠近机械抓手的一侧安装有激光测距仪，所述停机坪的顶端一侧通过支架安装有第二相机，并在靠近第二相机的一侧安装有电池仓；本发明专利技术通过视觉的智能识别结合激光测距复合定位，机械臂按指令辅助校正无人机停机姿态并抓取无人机重新摆放后，系统就可以智能实现给无人机快速换电。系统就可以智能实现给无人机快速换电。系统就可以智能实现给无人机快速换电。
【技术实现步骤摘要】
基于视觉识别和激光测距复合定位的无人机智能换电装置
[0001]本专利技术属于无人机
，更具体地说，特别涉及一种基于视觉识别和激光测距复合定位的无人机智能换电装置。
技术介绍
[0002]无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。随着无线通信技术、航空遥感测绘技术、GPS导航定位技术及自动控制技术的发展，无人机特别是折叠翼无人机发展迅速，广泛应用于基础建设规划、线路巡查、应急响应、地形测量、军事侦察、搜索救援等多个领域。
[0003]在无人机产业技术发展期间，由于电池电量的有效性问题，导致续航能力受到极大的限制，无法实现远距离飞行和超长待机飞行，这就使得无人机电池的及时更换问题成为了相关
所需要面对的首要问题。目前都是通过专业飞手人为方式手动拆卸电池进行更换，人为将用过电池插入充电器续充，使得无人机在作业过程中都因需要专业飞手操作干预而导致无人机使用门槛居高不下，且这种方式耗费人力和时间成本，不利于无人机的无人化、智能化发展。
[0004]由于产业技术发展需要，国内多个
分别从各个角度提出了数十种无人机换电技术方案。但各个技术方案均存在一定程度的技术片面性，集中表现为两个方面：1.偏重于依赖机械精度来校正无人机停放定位和机械抓手装卸电池的夹取定位。无人机野外工程作业，意味着提供换电的装置必然要跟随无人机暴露在野外不可控的环境的环境下，从而导致装置必然受尘土、雨水锈蚀、风力等气象因素影响，进而影响机械的精度，进而降低换电的成功率。
[0005]2.机构方案偏向于复杂。机构复杂就会导致零部件装配过程累计行为公差增加，从而导致机构的理论精度失效，进而降低换电的成功率。此外，由于机构方案复杂，会导致搭载换电装置的移动载体负载加大包括载体本身的体积加大，从而降低移动载体的功率航程比。
[0006]于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供基于视觉识别和激光测距复合定位的无人机智能换电装置，以期达到更具有更加实用价值性的目的。
技术实现思路
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供基于视觉识别和激光测距复合定位的无人机智能换电装置，由以下具体技术手段所达成：基于视觉识别和激光测距复合定位的无人机智能换电装置，包括移动载体，所述移动载体的顶部安装有停机坪，所述停机坪的顶端设置有多个停放区域，多个所述停放区域均由电磁铁、无人机归零坐标、无人机视觉识别图案和四周边界角线构成，所述停机坪的顶端安装有机械臂，所述机械臂的顶端一侧安装有第一相机，所述机械臂的一侧安装有机械抓手，并在靠近机械抓手的一侧安装有激光测距仪，所述停机坪的顶端一侧通过支架安
装有第二相机，并在靠近第二相机的一侧安装有电池仓。
[0008]进一步的，移动载体由动力层和平台舱体层组成，且平台舱体层设置在动力层的顶侧，所述停机坪水平安装在平台舱体层的顶端。
[0009]进一步的，无人机归零坐标均为十字坐标，所述电磁铁设有多组，且分别设置在十字坐标的端点处，且所述电磁铁的安装高度与停机坪的顶面平齐。
[0010]进一步的，机械臂为轨道式机械臂，且轨道式机械臂包括“匚”字型安装架，且所述“匚”字型安装架的竖直端的底部均连接有位移导轨，所述位移导轨分别固定安装在移动载体的顶端两侧，所述机械抓手通过滑座与“匚”字型安装架的水平端连接，所述第一相机安装在“匚”字型安装架的水平端的一侧。
[0011]进一步的，机械臂为柔性式机械臂，所述柔性式机械臂设置有两组，且对称设置在移动载体的顶端两侧，其中一个柔性式机械臂的端头处与机械抓手连接，另一个柔性式机械臂的端头处与第一相机连接。
[0012]进一步的，机械抓手的底端安装无人机电源启动触杆，所述机械抓手的夹紧接触面均安装有耐磨抗老化胶体。
[0013]进一步的，移动载体的内部安装有车载电脑和驱动器。
[0014]进一步的，移动载体的一侧安装有无人机信号控制器。
[0015]本专利技术所述技术方案的特点是通过视觉的智能识别结合激光测距复合定位实现无人机降落后停放姿态的数字化定位，然后通过人工智能算法实现对无人机归零坐标化停放并快速更换无人机电池，进而实现无人机高效和远程续航的技术目标。
[0016]与现有技术对比，本专利技术得到的技术进步效果有以下方面：（1）摒弃了复杂的机械定位机构，可有效规避因为机械定位机构失灵或机械定位机构使用磨损导致定位偏差从而引发整体机械装置故障造成损失。
[0017]（2）摒弃了复杂的机械定位机构，可有效规较少移动载体的负载。
[0018]（3）摒弃了复杂的机械定位机构，可有效降低因复杂机械结构带来的制造和装配成本。
[0019]（4）摒弃了复杂的机械定位机构，可为移动载体其他功能设备设施让出更多的装配空间。
[0020]（5）通过训练车载电脑的智能芯片学习，可自主适应复杂环境（不同光照、不同气象、不平整路面、颠簸水面）下智能化换电，也可以自主适应换电装置的传动机构在反复使用后因磨损产生的位移偏差并自主调整重复定位精度，这是目前现有技术所不能实现技术效果。
附图说明
[0021]图1是本专利技术立体结构示意图一。
[0022]图2是本专利技术移动载体的立体结构示意图。
[0023]图3是本专利技术停机坪的立体结构示意图。
[0024]图4是本专利技术立体结构示意图二。
[0025]图5是本专利技术停机坪空闲时俯视结构示意图。
[0026]图6是本专利技术停机坪工作时俯视结构示意图。
[0027]图7是本专利技术侧面结构示意图。
[0028]图8是本专利技术立体结构示意图三。
[0029]图9是图8中A结构放大示意图。
[0030]图中，部件名称与附图编号的对应关系为：1、移动载体；101、动力层；102、平台舱体层；2、停机坪；201、电磁铁；202、无人机归零坐标；203、无人机视觉识别图案；204、四周边界角线；205、位移导轨；206、机械臂；207、第一相机；208、机械抓手；209、激光测距仪；2010、第二相机；2011、电池仓；2012、无人机电源启动触杆；3、无人机信号控制器。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于视觉识别和激光测距复合定位的无人机智能换电装置，包括移动载体（1），其特征在于：所述移动载体（1）的顶部安装有停机坪（2），所述停机坪（2）的顶端设置有多个停放区域，多个所述停放区域均由电磁铁（201）、无人机归零坐标（202）、无人机视觉识别图案（203）和四周边界角线（204）构成，所述停机坪（2）的顶端安装有机械臂（206），所述机械臂（206）的顶端一侧安装有第一相机（207），所述机械臂（206）的一侧安装有机械抓手（208），并在靠近机械抓手（208）的一侧安装有激光测距仪（209），所述停机坪（2）的顶端一侧通过支架安装有第二相机（2010），并在靠近第二相机（2010）的一侧安装有电池仓（2011）。2.如权利要求1所述基于视觉识别和激光测距复合定位的无人机智能换电装置，其特征在于：所述移动载体（1）由动力层（101）和平台舱体层（102）组成，且平台舱体层（102）设置在动力层（101）的顶侧，所述停机坪（2）水平安装在平台舱体层（102）的顶端。3.如权利要求1所述基于视觉识别和激光测距复合定位的无人机智能换电装置，其特征在于：所述无人机归零坐标（202）均为十字坐标，所述电磁铁（201）设有多组，且分别设置在十字坐标的端点处，且所述电磁铁（201）的安装高度与停机坪（2）的顶面平齐。4.如权利要求1所述基于视觉...
【专利技术属性】
技术研发人员：高文飞，孙希伟，王辉，卢宪凯，苏洁，牟世刚，邓辉荣，
申请(专利权)人：山东融瓴科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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