[发明专利]通过监控画面判断无人机桨叶尖与障碍物距离的方法与结构

说明书

本发明公开了一种通过监控画面判断无人机桨叶尖与障碍物距离的方法与结构，包括无人机、摄像头、监控屏、辅助支架和对地距离传感器，所述辅助支架设置在无人机的正前方，所述摄像头设置在辅助支架上，所述对地距离传感器设置在辅助支架上且位于摄像头的下方，所述摄像头的镜头方向朝下设置且与水平面之间的夹角为45°，使摄像头距离前方障碍物的实际距离与无人机的高度距离成等腰直角三角形，即使得监控屏画面中地面端与监控画面的下边界重合时，摄像头与障碍物之间的距离等于飞机摄像头的高度，所述摄像头距离桨叶最远端为1.4米‑1.7米。本发明的有益效果是无人机作业飞行时，只需观察监控画面里的障碍物即可，当障碍物的地面端接近画面的边界线后停止前进，即可最大程度的接近障碍物，到达安全控制的作用，也能尽可能的将农药喷洒至障碍物边缘。

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别是通过监控画面判断无人机桨叶尖与障碍物距离的方法与结构。

背景技术

农业无人机作业过程中因距离较远，无法肉眼观察出田间障碍物与飞机的实际距离，尽管目前已添加飞行方向的摄像头，但是从监控画面上是二维状态，又无参照物，特别是无人机桨叶尖又在飞机的最前端，所以仍然很难判断出具体距离，添加雷达系统避障会导致成本较高，且复杂田块因避障安全问题导致自主作业效率非常的低，此方案设计是基于不开启雷达避障的情况，人工辅助驾驶作业过程中如何通过监控画面判断桨叶尖距离障碍物的实际距离。

发明内容

本发明的第一目的是为了解决上述问题，设计了一种通过监控画面判断无人机桨叶尖与障碍物距离的方法。

实现上述第一目的本发明的技术方案为，一种通过监控画面判断无人机桨叶尖与障碍物距离的方法，包括无人机、摄像头、监控屏、辅助支架和对地距离传感器，所述辅助支架设置在无人机的正前方，所述摄像头设置在辅助支架上，所述对地距离传感器设置在辅助支架上且位于摄像头的下方，所述摄像头的镜头方向朝下设置且与水平面之间的夹角为45°，使摄像头距离前方障碍物的实际距离与无人机的高度距离成等腰直角三角形，即使得监控屏画面中地面端与监控画面的下边界重合时，摄像头与障碍物之间的距离等于飞机摄像头的高度，所述摄像头距离桨叶最远端为1.4米-1.7米。

作为优选，所述摄像头距离桨叶最远端为1.5米。

通过采用上述技术方案，将摄像头安装于距离桨叶最远端1.5米是为了考虑农业植保作业特性的要求设计，无人机植保作业大部分飞行高度为2米，所以当以2米高度飞行时判断出来的障碍物距离也就是2m，此距离为摄像头与障碍物的距离，那么经过摄像头与桨叶尖的距离换算，得出桨叶尖距离障碍物为0.5m，此距离为非常合适的作业安全距离。

本发明的第二目的是为了解决上述问题，设计了一种应用通过监控画面判断无人机桨叶尖与障碍物距离的方法的结构。

实现上述第一目的本发明的技术方案为，一种应用通过监控画面判断无人机桨叶尖与障碍物距离的方法的结构，包括机架、摄像头、监控屏、辅助支架和对地距离传感器，所述机架包括前固定板、后固定板、第一连接横梁、支撑柱、第二连接横梁和底部支撑杆，所述前固定板和后固定板相对设置，所述第一连接横梁分别位于前固定板和后固定板宽度方向的两侧，所述支撑柱的一端连接在前固定板和后固定板上，所述支撑柱的另一端与底部支撑杆连接，所述第二连接横梁在宽度方向上连接相邻两根支撑柱，所述辅助支架的顶部与前固定板连接，所述辅助支架的底部与第二连接横梁连接，所述摄像头位于辅助支架上，所述对地距离传感器设置在辅助支架上且位于摄像头的下方，所述摄像头的镜头方向朝下设置且与水平面之间的夹角为45°。

通过采用上述技术方案，能够在现有的框架式无人机上，对摄像头和对地距离传感器进行安装。