[发明专利]一种无人机钢筋检测标准件放置与回收系统及方法

权利要求书

1.一种无人机钢筋检测标准件放置与回收系统，其特征在于，包括：无人机、标准件、绳索机构和固定机构；

所述绳索机构和固定机构均位于无人机上，所述绳索机构包括压力传感器和激光测距传感器；

所述标准件安装至少两个红外发射装置，所述无人机上安装与红外发射装置相对应的红外接收装置；

所述无人机用于通过绳索机构牵引标准件下降，通过压力传感器和激光测距传感器计算绳索伸出的长度，绳索长度到达指定长度时，所述无人机对标准件进行定位，通过定位信息计算偏移控制量，将偏移控制量传输到标准件，所述标准件接收偏移控制量对自身位置进行调整，直到标准件着陆；

所述无人机用于通过绳索机构牵引标准件上升，直到标准件上升到指定高度，标准件启动红外发射装置，利用无人机的红接收装置的红外接收强度，判断标准件相对于无人机的距离和位置，直到无人机红外接收强度达到阈值，启动固定机构将标准件夹持在无人机上，完成标准件的归位。

2.如权利要求1所述的一种无人机钢筋检测标准件放置与回收系统，其特征在于，

所述绳索机构还包括绳索伸缩装置，所述绳索伸缩装置上安装有绳索，用于无人机松开固定机构下放或回收标准件时，通过绳索的伸缩牵引标准件的上升和下降；所述压力传感器和激光测距传感器分别用于检测绳索卷曲压力和卷曲厚度，以此计算绳索伸出的长度。

3.如权利要求1所述的一种无人机钢筋检测标准件放置与回收系统，其特征在于，

所述标准件在对角位置安装红外发射装置，无人机在相对应的位置上安装红外接收装置，所述红外发射装置和红外接收装置用于辅助检测标准件是否回到无人机下方固定位置，与绳索机构同时作用于标准件的归位。

4.如权利要求1所述的一种无人机钢筋检测标准件放置与回收系统，其特征在于，

所述标准件安装有惯性导航传感器，用于自稳控制；在标准件的底部安装超声波传感器，用于检测落地的状态和距地面的距离。

5.如权利要求4所述的一种无人机钢筋检测标准件放置与回收系统，其特征在于，

所述标准件的畸变和偏移量通过位姿估算进行矫正，标准件利用惯性导航传感器，采集位姿信息发送到无人机，结合无人机识别标准件上标志板的畸变程度进行估算。

6.如权利要求1所述的一种无人机钢筋检测标准件放置与回收系统，其特征在于，

所述标准件着陆后，检查自身的姿态是否在预设的范围内，如果超出预设范围，通知无人机启动绳索机构，将标准件上升预设高度后，再次执行着陆过程，所述姿态包括俯仰角和横滚角。

7.如权利要求1所述的一种无人机钢筋检测标准件放置与回收系统，其特征在于，

所述标准件四周安装四个小型螺旋桨，用于保持标准件的水平。

8.如权利要求1所述的一种无人机钢筋检测标准件放置与回收系统，其特征在于，

所述标准件安装无线通信模块，所述无线通信模块用于与无人机的通信。

9.一种无人机钢筋检测标准件放置方法，其特征在于，包括：

控制无人机到达待检测位置后悬停，运行自检程序，检测无人机绳索机构运行正常及标准件数据正常；

启动放置程序，松开固定机构，绳索机构下放绳索，在下放过程中不断检测绳索卷曲厚度和卷曲压力，以此推算绳索的伸出长度；

当绳索伸出到指定长度后，标准件上的标志进入无人机摄像头视野范围内，通过无人机摄像头对标准件进行定位，控制标准件始终位于无人机视野中心，将通过定位信息计算得到的偏移控制量传输给标准件，标准件采用串级PID控制对自身位置进行调整，通过螺旋桨维持平衡；

标准件稳定于无人机视野中心时，通过标准件上的加速度计信息计算下降速度，反馈至无人机控制绳索的下降速度，使得绳索不断下降；

标准件通过惯性导航传感器和超声波传感器判断是否着陆，着陆后，螺旋桨停止转动，标准件检查自身的姿态是否在预设的范围内，如果超出预设范围，通知无人机启动绳索机构，将标准件上升预设高度后，再次执行着陆过程。

10.一种无人机钢筋检测标准件回收方法，其特征在于，包括：

无人机完成拍摄后，发送回收信息至标准件，标准件螺旋桨开启，开启自稳模式；

无人机启动绳索机构，收紧绳索牵引标准件上升，同时利用无人机摄像头控制标准件相对于无人机的水平位置；

标准件上升到指定高度后，无人机摄像头视野丢失标准件标志时，标准件启动红外发射装置，利用无人机的红接收装置的红外接收强度，判断标准件相对于无人机的距离和位置；

同时收紧绳索，直到无人机红外接收强度达到阈值，启动固定机构将标准件夹持在无人机上，标准件螺旋桨停止工作，完成标准件的归位。