[发明专利]一种无人机室内巡检方法、系统和设备

权利要求书

1.一种无人机室内巡检方法，其特征在于，包括：

响应巡检请求，建立全局坐标系，按照所述全局坐标系确定多个巡检点对应的定位二维码；

通过无人机的六向视觉系统识别当前巡检点对应的当前定位二维码，获取所述当前定位二维码的尺寸和在对应的二维码坐标系下的四个角坐标；

采用全部所述角坐标和所述尺寸，确定所述二维码坐标系分别与所述无人机的飞机坐标系和北东地坐标系的第一转换矩阵和第二转换矩阵；

构建所述二维码坐标系与所述全局坐标系的第三转换矩阵，并确定所述当前巡检点的巡检坐标系与所述全局坐标系的第四转换矩阵；

根据所述第一转换矩阵、所述第二转换矩阵、所述第三转换矩阵和所述第四转换矩阵，确定所述巡检坐标系与所述北东地坐标系的目标转换矩阵；

按照所述目标转换矩阵确定的目标巡检坐标和目标偏航角，控制所述无人机到达所述当前巡检点执行巡检任务。

2.根据权利要求1所述的无人机室内巡检方法，其特征在于，所述响应巡检请求，建立全局坐标系，按照所述全局坐标系确定多个巡检点对应的定位二维码的步骤，包括：

响应巡检请求，建立全局坐标系，并获取所述巡检请求对应的巡检点集和二维码集；

按照所述全局坐标系，分别确定所述巡检点集中的各巡检点和所述二维码集中的各二维码对应的巡检坐标和二维码坐标；

根据所述二维码坐标，确定与各所述巡检坐标的距离最近的二维码作为为对应的定位二维码。

3.根据权利要求1所述的无人机室内巡检方法，其特征在于，所述采用全部所述角坐标和所述尺寸，确定所述二维码坐标系分别与所述无人机的飞机坐标系和北东地坐标系的第一转换矩阵和第二转换矩阵的步骤，包括：

构建所述无人机的飞机坐标系和北东地坐标系；

采用全部所述角坐标和所述尺寸，基于PNP算法求解输出所述二维码坐标系与所述飞机坐标系的第一姿态四元数和第一平移矩阵，以及所述二维码坐标系与所述北东地坐标系的第二姿态四元数和第二平移矩阵；

分别采用所述第一姿态四元数和所述第二姿态四元数输入预设的旋转矩阵公式，生成对应的第一旋转矩阵和第二旋转矩阵；

将所述第一平移矩阵和第一旋转矩阵输入至预设的转换矩阵公式，确定第一转换矩阵；

将所述第二平移矩阵和第二旋转矩阵输入至预设的转换矩阵公式，确定第二转换矩阵；

所述旋转矩阵公式具体为：

其中，R表示3*3旋转矩阵，x、y、z分别表示姿态四元数的旋转向量的x轴分量、y轴分量和z轴分量，w表示姿态四元数的旋转向量的旋转角度；

所述转换矩阵公式具体为：

其中，表示A坐标系到B坐标系的转换矩阵，表示A坐标系到B坐标系的旋转矩阵，表示A坐标系到B坐标系的平移矩阵。

4.根据权利要求3所述的无人机室内巡检方法，其特征在于，所述构建所述二维码坐标系与所述全局坐标系的第三转换矩阵，并确定所述当前巡检点的巡检坐标系与所述全局坐标系的第四转换矩阵的步骤，包括：

基于ZYX旋转原则，确定所述二维码坐标系中三个坐标轴相对于所述全局坐标系的第一旋转角度和第一平移向量；

将三个所述旋转角度进行乘法运算构建对应的第三旋转矩阵，以全部所述第一平移向量组成对应的第三平移矩阵；

采用所述第三旋转矩阵和所述第三平移矩阵，通过所述转换矩阵公式生成第三转换矩阵；

构建所述当前巡检点的巡检坐标系；

按照所述ZYX旋转原则，采用所述转换矩阵公式确定所述巡检坐标系与所述全局坐标系的第四转换矩阵。

5.根据权利要求4所述的无人机室内巡检方法，其特征在于，所述按照所述ZYX旋转原则，采用所述转换矩阵公式确定所述巡检坐标系与所述全局坐标系的第四转换矩阵的步骤，包括：

按照所述ZYX旋转原则，确定所述巡检坐标系中三个坐标轴相对于所述全局坐标系的第二旋转角度和第二平移向量；

通过三个所述旋转角度进行乘法运算构建对应的第四旋转矩阵，采用全部所述第二平移向量组成对应的第四平移矩阵；

将所述第四旋转矩阵和所述第四平移矩阵输入所述转换矩阵公式，形成第四转换矩阵。