行分析和處理，發(fā)現(xiàn)安全隱患將發(fā)出報警。
[0026]本發(fā)明的路橋巡檢系統(tǒng)采用多旋翼飛行器作為巡檢載體，并結合航拍影像的圖像處理與識別技術，為路橋施工現(xiàn)場不規(guī)范作業(yè)及安全隱患的快速智能診斷提供技術支持；本發(fā)明通過北斗衛(wèi)星、自主飛行四旋翼無人機、地面站、飛行控制器組成一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)，具有易操作、速度快、零死角、效率高、監(jiān)控范圍廣、低風險、低成本的優(yōu)點；本發(fā)明設置的自主飛行四旋翼無人機具有移動靈活、監(jiān)控范圍廣、操作方便、運行成本低、低風險的優(yōu)點；總的，本發(fā)明具有易操作、速度快、零死角、效率高、監(jiān)控范圍廣、低風險、低成本的優(yōu)點。
[0027]實施例2
如圖1和圖3所示，一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)，它包括自主飛行四旋翼無人機和處理器，所述的自主飛行四旋翼無人機上設置有飛行控制器，所述的飛行控制器的主體由處理器、若干無刷電機、電源、云臺、北斗模塊、數(shù)傳電臺、氣壓高度計、AHRS模塊、避障傳感器、圖傳模塊、攝像機組成，所述的處理器連接有若干無刷電機、電源、云臺、北斗模塊、數(shù)傳電臺、氣壓高度計、AHRS模塊、避障傳感器、圖傳模塊，所述的云臺連接有攝像機；所述的AHRS模塊為飛行控制器的航向姿態(tài)參考系統(tǒng)，AHRS模塊內(nèi)設置有三軸陀螺儀、三軸加速度計和三軸磁阻計；所述的北斗模塊無線連接有衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
[0028]所述的無刷電機為4個。
[0029]所述的攝像機為數(shù)碼攝像機。
[0030]所述的處理器為嵌入式處理器。
[0031]所述的處理器為ARM Cortex_M4嵌入式處理器。
[0032]所述的衛(wèi)星導航系統(tǒng)為北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
[0033]本發(fā)明實施時，首先在自主飛行四旋翼無人機設置飛行控制器，飛行控制器采用處理器、若干無刷電機、電源、云臺、北斗模塊、數(shù)傳電臺、氣壓高度計、AHRS模塊、避障傳感器、圖傳模塊、攝像機組成，把處理器連接有若干無刷電機、電源、云臺、北斗模塊、數(shù)傳電臺、氣壓高度計、AHRS模塊、避障傳感器、圖傳模塊，在云臺上連接攝像機；完成自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)的安裝后，可投入使用，飛行控制器接收北斗定位信息并根據(jù)預設的航跡自主飛行，通過避障傳感器避開障礙物，到達預設點上空以順時針螺旋狀展開方式對路橋施工現(xiàn)場實施巡檢，可采用錄像或拍攝高清圖片形式將現(xiàn)場情況通過圖像傳輸模塊傳回地面站，地面站上位機處理軟件對傳回信息進行圖像分析，提前發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)按以下步驟進行巡檢工作。
[0034]步驟(I):地面站上位機輸入需要巡檢的區(qū)域，上位機航跡優(yōu)化與圖像分析軟件計算出無人機的航跡，并通過串口導入飛行控制器。
[0035]步驟(2):無人機北斗導航模塊接收導航信息并根據(jù)航跡自主飛行，通過避障傳感器避開障礙物，到達需要巡檢區(qū)域的中心位置。
[0036]步驟(3):無人機懸停，下方的云臺帶動攝像機做360度旋轉掃描待巡檢區(qū)域。
[0037]步驟(4):巡檢區(qū)域半徑大于5m時無人機按照設定的等速螺線極坐標方程:r( Θ )=a+ b ( θ )展開軌跡對邊緣區(qū)域繼續(xù)巡檢。
[0038]步驟(5):將拍攝到的高清圖片或錄像通過5.SGHz圖傳模塊傳回地面站的上位機上。
[0039]步驟(6):上位機航跡優(yōu)化與圖像分析軟件對傳回的圖像信息進行分析和處理，發(fā)現(xiàn)安全隱患將發(fā)出報警。
[0040]本發(fā)明的路橋巡檢系統(tǒng)采用多旋翼飛行器作為巡檢載體，并結合航拍影像的圖像處理與識別技術，為路橋施工現(xiàn)場不規(guī)范作業(yè)及安全隱患的快速智能診斷提供技術支持；本發(fā)明通過北斗衛(wèi)星、自主飛行四旋翼無人機、地面站、飛行控制器組成一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)，具有易操作、速度快、零死角、效率高、監(jiān)控范圍廣、低風險、低成本的優(yōu)點；本發(fā)明設置的自主飛行四旋翼無人機具有移動靈活、監(jiān)控范圍廣、操作方便、運行成本低、低風險的優(yōu)點；本發(fā)明設置的若干無刷電機可以有效控制自主飛行四旋翼無人機的飛行姿勢，有利于其沿軌跡準確飛行；本發(fā)明設置的處理器為ARM Cortex-M4嵌入式處理器，具有功耗低、處理速度快的優(yōu)點；本發(fā)明設置的攝像機為數(shù)碼攝像機，具有拍攝速度快、數(shù)據(jù)存儲便捷、拍攝容量大的優(yōu)點；總的，本發(fā)明具有易操作、速度快、零死角、效率高、監(jiān)控范圍廣、低風險、低成本的優(yōu)點。
【主權項】
1.一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)，它包括自主飛行四旋翼無人機和處理器，其特征在于:所述的自主飛行四旋翼無人機上設置有飛行控制器，所述的飛行控制器的主體由處理器、若干無刷電機、北斗模塊、數(shù)傳電臺、氣壓高度計、AHRS模塊、避障傳感器組成，所述的處理器連接有若干無刷電機、電源、云臺、攝像機、北斗模塊、數(shù)傳電臺、氣壓高度計、AHRS模塊、避障傳感器、圖傳模塊，所述的云臺連接有攝像機和處理器，所述的攝像機連接有云臺和處理器，所述的無刷電機均連接處理器，所述的電源、北斗模塊、數(shù)傳電臺、氣壓高度計、AHRS模塊、避障傳感器、圖傳模塊均連接處理器；所述的AHRS模塊為飛行控制器的航向姿態(tài)參考系統(tǒng)，AHRS模塊內(nèi)設置有三軸陀螺儀、三軸加速度計和三軸磁阻計；所述的北斗模塊無線連接有衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述的無刷電機至少為I個。
3.如權利要求1所述的一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述的攝像機為數(shù)碼攝像機。
4.如權利要求1所述的一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述的處理器為嵌入式處理器。
5.如權利要求4所述的一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述的處理器為ARM Cortex-M4嵌入式處理器。
6.如權利要求1所述的一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述的衛(wèi)星導航系統(tǒng)為北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
7.一種如權利要求1所述的一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢方法，其特征在于，它包含以下步驟: 步驟(I):地面站上位機輸入需要巡檢的區(qū)域，上位機航跡優(yōu)化與圖像分析軟件計算出無人機的航跡，并通過串口導入飛行控制器； 步驟(2 ):無人機北斗導航模塊接收導航信息并根據(jù)航跡自主飛行，通過避障傳感器避開障礙物，到達需要巡檢區(qū)域的中心位置； 步驟(3):無人機懸停，下方的云臺帶動攝像機做360度旋轉掃描待巡檢區(qū)域； 步驟(4):巡檢區(qū)域半徑大于5m時無人機按照設定的等速螺線極坐標方程:r ( Θ )=a+ b ( Θ )展開軌跡對邊緣區(qū)域繼續(xù)巡檢； 步驟(5):將拍攝到的高清圖片或錄像通過5.SGHz圖傳模塊傳回地面站的上位機上； 步驟(6 ):上位機航跡優(yōu)化與圖像分析軟件對傳回的圖像信息進行分析和處理，發(fā)現(xiàn)安全隱患將發(fā)出報警。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自主飛行四旋翼無人機路橋施工巡檢系統(tǒng)，它包括自主飛行四旋翼無人機和處理器，自主飛行四旋翼無人機上設置有飛行控制器，飛行控制器的主體由處理器、若干無刷電機、北斗模塊、數(shù)傳電臺、氣壓高度計、AHRS模塊、避障傳感器、圖傳模塊、攝像機組成，處理器連接有若干無刷電機、電源、云臺、北斗模塊、數(shù)傳電臺、氣壓高度計、AHRS模塊、避障傳感器、圖傳模塊，云臺連接有攝像機，AHRS模塊為飛行控制器的航向姿態(tài)參考系統(tǒng)，AHRS模塊內(nèi)設置有三軸陀螺儀、三軸加速度計和三軸磁阻計；北斗模塊無線連接有衛(wèi)星導航系統(tǒng)；本發(fā)明具有易操作、速度快、零死角、效率高、監(jiān)控范圍廣、低風險、低成本的優(yōu)點。
【IPC分類】H04N7-18, G05D1-10
【公開號】CN104536456
【申請?zhí)枴緾N201410792210
【發(fā)明人】劉治龍, 張鵬, 張濤, 王亭嶺, 陳建明, 邱道尹, 宋書彬, 陳彥鋒
【申請人】鄭州市公路工程公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月19日