一种用于无人机风机叶片巡检的机载计算装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及边缘计算装置领域，且公开了一种用于无人机风机叶片巡检的机载计算装置，其包括支架，支架上安装有OSDK扩展模块，且其上安装有连接架，连接架上安装有装置箱，装置箱内安装有边缘计算处理器和激光雷达。本实用新型专利技术提出了一种用于无人机风机叶片自动巡检机载计算装置，用激光雷达、飞机FPV摄像头、边缘计算硬件，通过在飞机端运行的控制与图像处理程序，实时完成航线规划、巡检数据采集与处理，利用飞机提供的硬件接口与软件二次开发功能，实现了风机叶片的自动化巡检作业，大幅度提高了拍摄质量、安全性与作业效率。安全性与作业效率。安全性与作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机风机叶片巡检的机载计算装置


[0001]本技术属于边缘计算装置领域，具体为一种用于无人机风机叶片巡检的机载计算装置。

技术介绍

[0002]风机叶片无人机巡检能够代替传统人工望远镜、高空吊篮等方式的叶片外部缺陷检查，可以有效降低巡检人员工作强度、提高安全性，还能提高巡检及维护效率。
[0003]人工操作无人机进行风机叶片巡检的飞行安全性与拍摄质量易受人为主观因素决定，会出现漏拍、虚焦、对焦不清楚等问题，且飞行航线很难统一、对飞手操作要求高，加大了巡检难度与成本。
[0004]无人机自动化巡检技术是利用安装在无人机上的边缘计算平台，实时处理无人机采集到的视频、点云等数据，实现对作业场景中作业对象的状态感知，进而自动控制无人机挂载与无人机飞行航线，实现自动飞行作业。
[0005]由于风机停机时叶片的运行状态具有随机性，无法通过事先建模来事先获得三维模型数据进行航线规划，因此，通过边缘计算设备实时感知风机轮毂、风机叶片等部位的信息，在线进行航线规划是有效的技术手段，目前，针对风机叶片自动巡检应用场景的机载边缘计算设备尚未有公开报道。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的问题是提供一种利用激光雷达、飞机FPV摄像头、边缘计算硬件，通过在飞机端运行的控制与图像处理程序，实时完成航线规划、巡检数据采集与处理，该边缘计算装置利用飞机提供的硬件接口与软件二次开发功能，快速安装后即可实现自动飞行作业，可以解决手动巡检作业带来的主观性高、安全性差、拍摄质量不规范等问题。
[0007]本技术提供了一种用于无人机风机叶片巡检的机载计算装置，包括支架，支架上安装有OSDK扩展模块，且其上安装有连接架，连接架上安装有装置箱，装置箱内安装有边缘计算处理器和激光雷达。
[0008]进一步地，装置箱的内部还安装有雷达适配器。
[0009]进一步地，装置箱的一面开设有进风口，其一侧开设有出风口，其内部安装有散热风扇。
[0010]进一步地，进风口和出风口上均安装有隔网，每个隔网均通过螺钉与装置箱固定。
[0011]进一步地，连接架的四角均贯穿开设有对接槽，支架上连接有与多个分别与每个对接槽相适配的对接块。
[0012]进一步地，支架用于和无人机机身连接。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0014]本技术提出了一种用于无人机风机叶片自动巡检机载计算装置，用激光雷
达、飞机FPV摄像头、边缘计算硬件，通过在飞机端运行的控制与图像处理程序，实时完成航线规划、巡检数据采集与处理，利用飞机提供的硬件接口与软件二次开发功能，实现了风机叶片的自动化巡检作业，大幅度提高了拍摄质量、安全性与作业效率。
附图说明
[0015]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0016]图1为本技术的OSDK和装置箱连接结构示意图；
[0017]图2为本技术的连接架结构示意图；
[0018]图3为本技术的装置箱结构示意图；
[0019]图中：
[0020]1、支架；2、OSDK扩展模块；3、连接架；4、装置箱；5、边缘计算处理器；6、激光雷达；7、雷达适配器；8、进风口；9、出风口；10、对接槽；11、对接块。
具体实施方式
[0021]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0022]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0023]本具体实施方式提供的用于无人机风机叶片巡检的机载计算装置，如图、图2和图3所示，包括支架1，支架1上安装有OSDK扩展模块2，且其上安装有连接架3，连接架3上安装有装置箱4，装置箱4内安装有边缘计算处理器5和激光雷达6，通过无人机提供的电源接口实现边缘计算处理器5与激光雷达6装置的供电，并打通飞机端的飞行控制接口、图像数据接口、激光雷达端数据接口，通过汇总到边缘计算装置进行处理，实现飞行过程中对风机轮毂、叶片等状态的实时获取与处理，实时完成飞行航线的规划以及巡检作业流程。
[0024]装置箱4的内部还安装有雷达适配器7，边缘计算装置安装于无人机机身正上方，激光雷达6与飞机第一视角相机的光轴需做好外参标定，进而实现点云数据、图像/视频数据的融合，点云数据通过雷达适配器7的网络端口输出给边缘计算处理器5，FPV图像/视频数据通过OSDK扩展模块2，以USB接口形式发送给边缘计算处理器5，此外，飞机的控制指令通过OSDK扩展模2的串口转成USB接口与边缘计算处理器5连接，该设计将边缘计算处理器5作为巡检作业的控制中心，负责实现对数据采集控制与处理、飞行流程控制、飞机/云台控制。
[0025]这里的激光雷达6采用非重复扫描式固态激光雷达，可以对飞机前方一定视角内场景的点云数据进行密集采样，利用激光雷达6获得的测距信息，可以辅助用于判断风机轮
毂的偏航角度、识别轮毂中心位置、风机叶片的朝向角以及无人机与周围物体的距离等，激光雷达6通过支架1与无人机机身连接，其供电与数据接口通过雷达适配器7进行转接，其中供电由OSDK扩展模块2输出，数据接口通过千兆网口与边缘计算器连接。
[0026]OSDK扩展模块2主要负责无人机机机载边缘计算的供电，并提供飞机与边缘计算装置的数据交换通道，具体为：飞机通过OSDK端子与OSDK扩展模块2连接，OSDK模块实现电源电压适配，输出满足边缘计算处理器供电要求的直流电，并输出一路可用于获取飞机FPV图像数据、云台数据等流数据的USB接口，同时输出一路串口，用于飞机控制，在本技术中，通过USB转串口连接器，将串口转成USB接口，连接到边缘计算装置上。
[0027]边缘计算处理器5采用高性能边缘计算处理芯片作为核心模块，并预留了RJ
‑
45网口、USBType
‑
A端口、HDMI端口、电源端口等，其中HDMI端口主要用于调试用，可以获取到边缘计算处理器5的处理画面，RJ
‑
45网口主要用于连接激光雷达转接器。
[0028]由于边缘计算处理芯片的功耗较高，所以需要进行散热，因此在装置箱4的一面开设有进风口8，其一侧开设有出风口9，其内部安装有散热风扇，并且，进风本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机风机叶片巡检的机载计算装置，包括支架（1），其特征在于：支架（1）上安装有OSDK扩展模块（2），且其上安装有连接架（3），连接架（3）上安装有装置箱（4），装置箱（4）内安装有边缘计算处理器（5）和激光雷达（6）。2.根据权利要求1所述的一种用于无人机风机叶片巡检的机载计算装置，其特征在于：装置箱（4）的内部还安装有雷达适配器（7）。3.根据权利要求1所述的一种用于无人机风机叶片巡检的机载计算装置，其特征在于：装置箱（4）的一面开设有进风口（8），其一侧开设有出风口（9），...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹移明，张璐，梁淼，
申请(专利权)人：南通火眼智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：