[发明专利]一种可调节激光除障的无人机及其除障方法

权利要求书

1.一种可调节激光除障的无人机，包括设有飞行机构的机体(1)、设在所述机体(1)内的无线通信模块(14)和主控模块(11)，其特征在于：还包括设在所述机体(1)底部的摄像头和激光除障装置(2)，所述摄像头安装在所述机体(1)底部的云台上，所述机体(1)内设有云台控制模块(12)和除障装置控制模块(13)，所述摄像头连接到主控模块(11)，所述主控模块(11)通过无线通信模块(14)连接到控制中心，所述激光除障装置(2)包括激光发生器(21)、激光器位移机构和接近开关(26)，所述激光器位移机构包括一对激光器支架(27)、电控伸缩杆(22)和旋转驱动机构，所述激光器支架(27)对称固定在所述电控伸缩杆(22)两端，所述电控伸缩杆(22)通过固定基座安装在所述机体(1)底部，所述激光器支架(27)外侧通过转轴安装有可旋转安装板(28)，所述激光发生器(21)安装在所述可旋转安装板(28)外侧，所述接近开关(26)安装在所述可旋转安装板(28)内侧并且检测端朝内，所述可旋转安装板(28)与所述旋转驱动机构相连受其驱动旋转，所述旋转驱动机构的驱动电机(23)安装在所述机体(1)底部并与所述除障装置控制模块(13)电连接，所述激光发生器(21)、所述接近开关(26)和所述电控伸缩杆(22)都电连接到所述除障装置控制模块(13)；

所述旋转驱动机构还包括驱动连杆(231)、传动连杆(232)和固定连杆(233)，所述驱动连杆(231)一端安装在所述驱动电机(23)输出端，另一端与传动连杆(232)端部铰接，所述传动连杆(232)另一端铰接到固定连杆(233)输出端，所述固定连杆(233)另一端与所述可旋转安装板(28)连为一体。

2.据权利要求1所述 的一种可调节激光除障的无人机，其特征在于：所述激光除障装置(2)还包括测距仪(24)，所述测距仪(24)安装在所述机体(1)底部并位于所述可旋转安装板(28)之间，所述测距仪(24)的检测端朝下并与所述除障装置控制模块(13)电连接。

3.根据权利要求2所述 的一种可调节激光除障的无人机，其特征在于：所述激光除障装置(2)还包括激光器导向探头(25)，所述激光发生器(21)的发射头(211)朝向所述可旋转安装板(28)前方，所述激光器导向探头(25)安装在所述可旋转安装板(28)上并且与所述发射头(211)朝向一致，所述激光器导向探头(25)电连接到所述除障装置控制模块(13)。

4.据权利要求3所述 的一种可调节激光除障的无人机，其特征在于：所述激光器支架(27)中的一个与所述电控伸缩杆(22)的固定段相连，所述电控伸缩杆(22)的固定段固定安装在所述固定基座上，所述激光器支架(27)中的另一个安装在所述电控伸缩杆(22)的移动段。

5.据权利要求4所述 的一种可调节激光除障的无人机，其特征在于：所述激光发生器(21)的相位控制部分设有电流调节器以控制激光强度，所述电流调节器的相位控制部分连接到所述除障装置控制模块(13)。

6.据权利要求1-5任一项所述的一种可调节激光除障的无人机的除障方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、所述控制中心通过无线通信模块(14)向无人机机体(1)中的主控模块(11)发送飞控信息，操纵无人机到达电线(4)上方；

S2、控制中心通过云台控制模块(12)操纵摄像头的位置状态，摄像头获取电线(4)的图像信息并经主控模块(11)发送到控制中心，控制中心通过图像信息判断电线(4)上障碍物(5)的种类和形状，并操控无人机到达有障碍物(5)的电线(4)正上方；

S3、操控无人机移动令障碍物(5)位于激光发生器(21)的发射头(211)前方再下降，电线(4)位于无人机正下方位于张开的一对激光器支架(27)之间，通过测距仪(24)检测无人机到电线(4)的距离，当距离达到安全距离时无人机自动停止下降；

S4、水平移动无人机让与机体(1)固定连接的激光器支架(27)内侧的接近开关(26)靠近电线(4)，靠近到安全距离后发出信号控制中心停止无人机移动；

S5、控制中心启动电控伸缩杆(22)收缩，当与电控伸缩杆(22)的移动段相连的激光器支架(27)内侧的接近开关(26)靠近电线(4)达到安全距离后发出信号，除障装置控制模块(13)自动停止电控伸缩杆(22)收缩；

S6、控制中心通过激光器导向探头(25)观察发射头(211)是否瞄准了障碍物(5)，如果没有瞄准或者发现会影响电线(4)或有其他危险因素，重新调整无人机的位置和姿态保证除障安全；

S7、保证除障安全后通过除障装置控制模块(13)调整激光强度启动激光发生器，再启动驱动电机(23)带动激光发生器(21)转动，用激光清除障碍物(5)，过程中随时通过激光器导向探头(25)观察激光发射的方向是否有不安全因素；

S8、用激光清除障碍物(5)后升起无人机通过摄像头观察是否还有障碍物(5)，有则重复步骤S2到S7，没有则操纵无人机返回。