详情

原文传递用于海上无人机的物资投放装置及控制方法

专利名称：	用于海上无人机的物资投放装置及控制方法
摘要：	本发明涉及一种用于海上无人机的物资投放装置及控制方法，所述装置包括激光测距设备、图像采集设备、图像分析设备、无线通讯设备、物资抓取架和控制器，所述控制器，用于根据投放目标的拍摄图像相对于所述投放目标的标准图像的偏转角度控制所述无人机偏转，使得所述无人机正对所述投放目标，并根据激光测距设备的测量数据控制所述无人机与所述投放目标的距离，使得所述无人机与所述投放目标的距离为预设距离范围之内；所述控制器控制所述无人机运动至所述无人机正对所述投放目标且所述无人机与所述投放目标的距离为预设距离范围之内时，控制所述物资抓取架松开所述待投放的物资。本发明可以实现海上无人机的物资精准投放。
专利类型：	发明专利
申请人：	浙江海洋大学
发明人：	顾沈明;吴伟志;管林挺;谭小球
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T05:00:00+0805
申请号：	CN201911362031.0
公开号：	CN111099018A
代理机构：	绍兴市寅越专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	胡国平
分类号：	B64D1/02;B;B64;B64D;B64D1;B64D1/02
申请人地址：	316000 浙江省舟山市定海区临城街道海大南路1号
主权项：	1.一种用于海上无人机的物资投放装置，其特征在于，所述装置包括：激光测距设备，设置于所述无人机的底部，用于测量所述无人机与投放目标的距离；图像采集设备，用于拍摄投放目标的图像；定位设备，用于获取所述无人机自身的位置数据，并发送至所述远程服务器；无线通讯设备，设置于所述无人机的内部，用于与远程服务器进行通信，从所述远程服务器接收投放目标的标准图像和位置，以及将所述无人机的位置数据发送至所述远程服务器，从所述远程服务器接收从所述无人机的位置到所述投放目标的位置的规划路径；图像分析设备，设置于所述无人机的内部，用于比较所述投放目标的拍摄图像与所述投放目标的标准图像，计算所述投放目标的拍摄图像相对于所述投放目标的标准图像的偏转角度；物资抓取架，设置于所述无人机的底部，用于抓取待投放的物资；控制器，设置于所述无人机的内部，用于根据所述投放目标的拍摄图像相对于所述投放目标的标准图像的偏转角度控制所述无人机偏转，使得所述无人机正对所述投放目标，并根据所述激光测距设备的测量数据控制所述无人机与所述投放目标的距离，使得所述无人机与所述投放目标的距离为预设距离范围之内；所述控制器控制所述无人机运动至所述无人机正对所述投放目标且所述无人机与所述投放目标的距离为预设距离范围之内时，控制所述物资抓取架松开所述待投放的物资。 2.根据权利要求1所述的用于海上无人机的物资投放装置，其特征在于，所述图像采集设备还用于在物资投放完成后拍摄所述投放目标的当前图像，所述无线通讯设备将所述投放目标的当前图像发送至所述远程服务器，所述远程服务器将所述投放目标的当前图像作为所述投放目标的标准图像，并在下一个无人机请求获取标准图像时，将更新的所述投放目标的标准图像发送至对应的无人机。 3.根据权利要求2所述的用于海上无人机的物资投放装置，其特征在于，所述图像分析设备采用如下步骤比较所述投放目标的拍摄图像与所述投放目标的标准图像，计算所述投放目标的拍摄图像相对于所述投放目标的标准图像的偏转角度：所述图像分析设备选择所述标准图像中的至少一条第一基准线，并选择所述拍摄图像中相对应的第二基准线；所述图像分析设备计算每条第一基准线与所对应的第二基准线的夹角，作为各个所述第二基准线的偏转角度；所述图像分析设备计算各个所述第二基准线的偏转角度的平均值，作为所述拍摄图像相对于所述标准图像的偏转角度。 4.根据权利要求3所述的用于海上无人机的物资投放装置，其特征在于，所述图像分析设备选择所述标准图像中的至少一条第一基准线，包括所述图像分析设备确定所述标准图像中的至少两个第一标志点，将每两个第一标志点连接起来作为一第一基准线；所述图像分析设备选择所述拍摄图像中相对应的第二基准线，包括所述图像分析设备采用所述第一标志点在所述拍摄图像中进行图形匹配，匹配到所述拍摄图像中对应的第二标志点，将每两个第二标志点连接起来作为一第二基准线。 5.根据权利要求4所述的用于海上无人机的物资投放装置，其特征在于，所述图像采集设备在物资投放完成后拍摄所述投放目标的当前图像，所述图像分析设备对所述投放目标的当前图像进行分析，在所述当前图像中匹配得到与所述标准图像的第一标志点相对应的第三标志点；所述无线通讯设备将所述投放目标的当前图像发送至所述远程服务器时，所述无线通讯设备将所述投放目标的当前图像中的第三标志点的位置发送至所述远程服务器；所述远程服务器接收到所述投放目标的当前图像之后，更新所述投放目标的标准图像，并将所述第三标志点标记为所述标准图像中的第一标志点。 6.根据权利要求1所述的用于海上无人机的物资投放装置，其特征在于，所述图像分析设备还用于在所述投放目标的拍摄图像中提取指示灯区域，对所述指示灯区域的色彩进行识别，分析所述色彩的RGB值，判断所述色彩的RGB值是否处于第一预设范围内或处于第二预设范围内。 7.根据权利要求6所述的用于海上无人机的物资投放装置，其特征在于，所述控制器还用于在控制所述物资抓取架松开物资之前，接收所述图像分析设备的色彩识别结果，如果所述色彩的RGB值处于第一预设范围内，则所述控制器控制所述物资抓取架松开物资，如果所述色彩的RGB值处于第二预设范围内，则所述控制器不控制所述物资抓取架松开物资，直到检测到所述色彩的RGB值处于第一预设范围内为止。 8.根据权利要求1所述的用于海上无人机的物资投放装置，其特征在于，所述控制器还用于通过所述无线通讯设备从所述远程控制器接收到投放任务时，根据预存的物资存放处的位置数据控制所述无人机飞行至所述物资存放处。 9.一种用于海上无人机的物资投放装置的控制方法，其特征在于，采用权利要求1至8中任一项所述的用于海上无人机的物资投放装置，所述方法包括如下步骤：所述无线通讯设备从所述远程服务器接收到投放任务；所述定位设备获取所述无人机自身的位置数据，并通过所述无线通讯设备发送至所述远程服务器；所述无线通讯设备从所述远程服务器接收投放目标的标准图像和位置，以及从所述远程服务器接收从所述无人机的位置到所述投放目标的位置的规划路径；所述控制器根据所述规划路径控制所述无人机飞行至目标位置；所述激光测距设备测量所述无人机与投放目标的距离；所述控制器根据所述激光测距设备的测量数据调整所述无人机的高度，使得所述无人机与所述投放目标的距离在预设距离范围之内；所述图像采集设备拍摄投放目标的图像；所述图像分析设备比较所述投放目标的拍摄图像与所述投放目标的标准图像，计算所述投放目标的拍摄图像相对于所述投放目标的标准图像的偏转角度；所述控制器根据所述投放目标的拍摄图像相对于所述投放目标的拍摄图像的偏转角度控制所述无人机偏转，使得所述无人机正对所述投放目标；所述控制器控制所述无人机运动至所述无人机正对所述投放目标且所述无人机与所述投放目标的距离为预设距离范围之内时，控制所述物资抓取架松开所述待投放的物资。 10.根据权利要求9所述的用于海上无人机的物资投放装置的控制方法，其特征在于，所述无线通讯设备从所述远程服务器接收到投放任务之后，还包括如下步骤：所述控制器根据预存的物资存放处的位置数据控制所述无人机飞行至所述物资存放处；所述激光测距设备测量所述无人机与待投放的物资的距离；所述控制器根据所述激光测距设备的测量数据控制所述无人机与所述待投放的物资的距离；所述控制器控制所述物资抓取架抓取所述待投放的物资。
所属类别：	发明专利