[发明专利]一种基于无人机平台的智能车探测系统及其控制方法

说明书

本发明公开一种基于无人机平台的智能车探测系统及其控制方法，包括无人机和智能车，所述无人机通过无线通信模块与智能车进行信息交互，所述无人机设有摄像头和处理器模块，摄像头实时获取智能车和待测物的路况图像和位置信息，处理器模块用于接收摄像头的数据信息并进行处理，无人机通过无线通信模块发送路径信息至智能车，智能车到达待测物附近标定点进行探测并将探测结果发送给控制终端。本发明利用无人机机身上的摄像头，使用图像识别技术和蚁群算法，自动规划智能车的运动轨迹，进而扩大了智能车的运动范围。

技术领域

本发明涉及智能车控制技术领域，具体涉及一种基于无人机平台的智能车探测系统及其控制方法。

背景技术

智能车，又称轮式移动机器人，是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等多种功能与一体的综合系统。智能车的研究、开发和应用常常涉及传感技术、电子技术以及电气控制技术等多种学科，并随着人工智能技术的飞速发展，在地质勘探、危险搜索、智能救援等方面有着极高的现实应用价值。

智能车的运动控制多采用离线编程和在线编程两种方式来实现。离线编程是在智能车动作之前制定好运动的轨迹，然后按照人为制定的轨迹运动；离线编程方式中采用的人为制定轨迹，大大限制了智能车的运动路线和范围；在线编程则是在操作人员制定运动轨迹的同时，智能车沿着该运动轨迹移动。然而，而在线编程方式需要操作人员实时制定轨迹，费工费时，缺少智能化和自动化。

此外，目前大部分智能车普遍功能单一，不能全面探测待测物的多种物理特征。如公开号CN201820862227.0公开的一种全方位视角的无人车导航系统，其中，包括无人车和无人机，无人车上设有车载摄像头，车内设有车况模块、微处理器模块以及控制模块，车载摄像头采集无人车前方路况图像，并将图像传递至微处理器模块，车况模块采集无人车行驶方向、速度以及加速度信息，并将该信息传递至微处理器模块，无人机上安装有机载摄像头、飞控系统以及无线通讯模块，机载摄像头采集无人车四周的路况图像，并将图像经过无线通讯模块传递至微处理器模块，微处理器模块通过车载摄像头传来的图像和机载摄像头传来的图像，获得全方位视角图像，并依据该全方位视角图像控制控制模块驾驶无人车，无线控制飞控系统驾驶无人机。现有的探测系统根据无人车传回的图像和机载摄像头图像控制无人车的运动，对于无人车的位置定位并不精确，对于无人车周围的物体无法获取其物理特征。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种基于无人机平台的智能车探测系统及其控制方法，利用无人机机身上的摄像头，使用图像识别技术和蚁群算法，自动规划智能车的运动轨迹，进而扩大了智能车的运动范围。

为实现上述目的，本发明通过以下方案实现：一种基于无人机平台的智能车探测系统，包括无人机和智能车，所述无人机通过无线通信模块与智能车进行信息交互，所述无人机设有摄像头和处理器模块，摄像头实时获取智能车和待测物的路况图像和位置信息，处理器模块用于接收摄像头的数据信息并进行处理，无人机通过无线通信模块发送路径信息至智能车，智能车到达待测物附近标定点进行探测并将探测结果发送给控制终端。

所述无人机包括机身、机臂、飞行控制板、姿态测量传感器模块、位置测量传感器模块、电子调速器、螺旋桨、无刷电机和电池，所述姿态测量传感器模块、位置测量传感器模块、无线通信模块、摄像头以及电子调速器分别与处理器模块电连接，所述机身两侧对称设有机臂，所述电子调速器和无刷电机设在所述机臂，无刷电机的转轴连接有所述螺旋桨；

所述姿态测量传感器包括陀螺仪、加速度计、电子罗盘，用于测量无人机的姿态信息；

所述位置测量传感器包括气压计和GPS，用于测量无人机的高度。

所述智能车包括车身、金属传感器模块、摄像头模块、无线传输模块、微处理器模块、电机驱动模块、电机模块、测速模块、人机交互模块、陀螺仪模块和电源模块，所述电源模块分别与金属传感器模块、摄像头模块、无线传输模块、微处理器模块、电机驱动模块、电机模块、测速模块、人机交互模块以及陀螺仪模块电连接；