本发明专利技术公开了一种用于电力巡检无人机的避障探测装置，包括雷达探测模块和设置于无人机顶盖的连接结构；雷达探测模块通过无人机顶盖上的连接结构与无人机进行固定；所述雷达探测模块包括雷达底盖（6）、第一探针连接器（5）和雷达安装支架（4）；所述雷达底盖（6）的上表面中心设置有探针安装槽，所述第一探针连接器（5）设置于所述探针安装槽内，并贯穿雷达底盖（6）的下表面，所述雷达底盖（6）的下表面上设置有多个位于第一探针连接器（5）周围的凸起爪（7），所述第一探针连接器（5）还与毫米波转换板（2）电连接。本发明专利技术避免了避障探测装置因为垂直安装而导致螺旋桨干扰雷达回波，大大提高了避障探测装置的探测精度。
【技术实现步骤摘要】
一种用于电力巡检无人机的避障探测装置
本专利技术涉及避障探测，特别是涉及一种用于电力巡检无人机的避障探测装置。
技术介绍
在传统无人机电力巡检应用中，无人机是由人工进行全程操控，无人机在巡检过程中不能对线路造成损害，需要与巡检线路保持一定的净空距离。由于视角误差，巡检作业人员很难判断作业过程中无人机距离输电线路是否满足要求，为了保证巡检成果质量及作业安全性，巡检人员需要高度专注，在视野有遮挡的情况下更难保证作业的安全性，这时需要有距离测量设备帮助巡检人员判断距离、预估风险。随着电力无人机巡检趋向自主化、智能化的发展，无人机需要具备环境感知能力，即需要获得周围环境障碍物方位和距离等信息，以便进行自主飞行，这将极大提高巡检安全性和巡检效率。毫米波雷达测距技术在车辆、军事等领域非常成熟，其具备测量精度高、测距范围广、不受天气环境影响等优点，该专利将把毫米波测距雷达应用在无人机领域，使无人机具备环境感知能力。对于现有的无人机雷达避障系统来说，第一，其毫米波雷达大多都为垂直安装，飞机在飞行时，由于螺旋桨的转动，会对毫米波雷达的回波产生一定的干扰，而导致毫米波雷达探测精度下降。第二，大多数无人机的雷达避障系统都固定于机身下方，起落架及其他结构件会遮挡住一部分雷达发射出的波束，导致雷达误报或错报障碍。第三，大多数无人机的雷达避障系统都是用螺钉固定于机身上，拆装繁琐，这就会导致无人机在储存及运输时极为不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于电力巡检无人机的避障探测装置，避免了避障探测装置因为垂直安装而导致螺旋桨干扰雷达回波，大大提高了避障探测装置的探测精度。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于电力巡检无人机的避障探测装置，包括雷达探测模块和设置于无人机顶盖的连接结构；雷达探测模块通过无人机顶盖上的连接结构与无人机进行固定；所述雷达探测模块包括雷达底盖、第一探针连接器和雷达安装支架；所述雷达安装支架的底部固定在雷达底盖的上表面，所述雷达安装支架的顶部设置有毫米波转换板，所述雷达安装支架上安装有前、后、左、右四个方向的毫米波雷达探测器，每个毫米波雷达探测器的安装方向与竖直方向倾角均为15度；所述毫米波雷达探测器均与毫米波转换板电连接；所述雷达底盖的上表面中心设置有探针安装槽，所述第一探针连接器设置于所述探针安装槽内，并贯穿雷达底盖的下表面，所述雷达底盖的下表面上设置有多个位于第一探针连接器周围的凸起爪，所述第一探针连接器还与毫米波转换板电连接。所述毫米波转换板，用于将前后左右四个毫米波雷达探测器传来的四路回波信号进行汇总计算，得到障碍物的距离信息，并将障碍物距离信息通过第一探针连接器向无人机进行传输。其中，所述雷达安装支架前后左右四个方向的安装面均与竖直方向呈15度倾角，所述毫米波雷达探测器沿对应的安装面进行设置，使得各个毫米波雷达探测器的安装方向与竖直方向倾角均为15度。优选地，所述避障探测装置还包括雷达罩，所述雷达罩安装于雷达底盖的上表面，并形成雷达安装支架、毫米波转换板和毫米波雷达探测器的容置空间；所述雷达罩前后左右四个方向设置有与雷达安装支架相同的15度倾角，即雷达安装支架各个方向的安装面与雷达罩在对应方向的外表面平行。其中，所述无人机顶盖上设置有安装底座，所述连接结构设置于安装底座的中心，包括旋转滑块、锁紧盖板和旋转轴，所述旋转轴的一端与安装底座固定，另一端与锁紧盖板固定，所述旋转滑块位于安装底座和锁紧盖板之间且套装于所述旋转轴上；所述锁紧盖板的顶部设置有与所述第一探针连接器相配合的第二探针连接器，所述第二探针连接器还与无人机内部的飞行控制器电连接。所述连接结构还包括与多个与凸起爪一一对应的自锁组件。每一个所述的自锁组件均包括螺旋弹簧、压紧块、开设于锁紧盖板底部且竖直向下的滑槽、开设于安装底座上的凸起爪固定槽和竖直贯穿所述旋转滑块的滑槽孔；同一个自锁组件中，所述凸起爪固定槽位于滑槽的正下方，所述滑槽中设置有螺旋弹簧和压紧块；所述螺旋弹簧的一端与锁紧盖板固定，另一端与压紧块固定；所述滑槽孔与滑槽错开时，压紧块在螺旋弹簧的作用下压紧在旋转滑块上表面；所述滑槽孔与滑槽对齐时，压紧块在螺旋弹簧的作用下，穿过滑槽孔向下运动。优选地，同一个所述的自锁组件中，所述滑槽孔的尺寸大于压紧块的尺寸。优选地，所述滑槽的长度小于锁紧盖板的厚度。优选地，所述凸起爪的数目为3个。本专利技术的有益效果是：本专利技术中，毫米波雷达探测器采用15°倾角的安装方式，避免了避障探测装置因为垂直安装而导致螺旋桨干扰雷达回波，大大提高了避障探测装置的探测精度；将雷达探测模块安装在无人机顶盖上，避免了遮挡，提高了雷达避障系统的探测角度，消除了雷达误报及错报；通过连接结构，能够实现无人机顶盖与避障探测装置的旋转快拆，使无人机整备时间大大缩短，同时也极大程度上的方便了无人机的储存及运输。附图说明图1为本专利技术雷达探测模块的爆炸图；图2为雷达探测模块下表面的结构示意图；图3为无人机顶盖上的连接结构示意图；图4为自锁完成后无人机顶盖的连接结构示意图；图中，1-雷达罩，2-毫米波转换板，3-毫米波雷达探测器，4-雷达安装支架，5-第一探针连接器，6-雷达底盖，7-凸起爪，8-安装底座，9-旋转滑块，10-锁紧盖板，11-第二探针连接器，12-螺旋弹簧，13-压紧块，14-滑槽，15-凸起爪安装槽。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1~2所示，一种用于电力巡检无人机的避障探测装置，包括雷达探测模块和设置于无人机顶盖的连接结构；雷达探测模块通过无人机顶盖上的连接结构与无人机进行固定；所述雷达探测模块包括雷达底盖6、第一探针连接器5和雷达安装支架4；所述雷达安装支架4的底部固定在雷达底盖6的上表面，所述雷达安装支架4的顶部设置有毫米波转换板2，所述雷达安装支架4上安装有前、后、左、右四个方向的毫米波雷达探测器3，每个毫米波雷达探测器3的安装方向与竖直方向倾角均为15度；所述毫米波雷达探测器3均与毫米波转换板2电连接；所述雷达底盖6的上表面中心设置有探针安装槽，所述第一探针连接器5设置于所述探针安装槽内，并贯穿雷达底盖6的下表面，所述雷达底盖6的下表面上设置有多个位于第一探针连接器5周围的凸起爪7，所述第一探针连接器5还与毫米波转换板2电连接。所述毫米波转换板2，用于将前后左右四个毫米波雷达探测器3传来的四路回波信号进行汇总计算，得到障碍物的距离信息，并将障碍物距离信息通过第一探针连接器5向无人机进行传输。无需无人机的飞行控制器进行二次解算分析，极大程度上的降低了飞行控制器CPU的资源占用率，提高了避障精度及反应速度。同时，飞行控制器也能更好的利用资源“专注”于飞机姿态的控制，大大提高了飞行的稳定性及安全性。在本申请的实施例中，毫米波转换板2中集成了4路信号采集通道和一个微处理器，每路信号采集通道对应于一个毫米波雷达探测器，所述信号采集通道包括滤波单元和AD转换单元，所述滤波单元的输入端连接对应的毫米波雷达探测器，对接收到的回波信号进行滤波处理后，将信号经AD转换单元传输给微处理器，微处理器对四路回波信号进行汇总计算，得到障碍物的距离信息，并将障碍物距离信息通过第一探针连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电力巡检无人机的避障探测装置，其特征在于：包括雷达探测模块和设置于无人机顶盖的连接结构；雷达探测模块通过无人机顶盖上的连接结构与无人机进行固定；所述雷达探测模块包括雷达底盖（6）、第一探针连接器（5）和雷达安装支架（4）；所述雷达安装支架（4）的底部固定在雷达底盖（6）的上表面，所述雷达安装支架（4）的顶部设置有毫米波转换板（2），所述雷达安装支架（4）上安装有前、后、左、右四个方向的毫米波雷达探测器（3），每个毫米波雷达探测器（3）的安装方向与竖直方向倾角均为15度；所述毫米波雷达探测器（3）均与毫米波转换板（2）电连接；所述雷达底盖（6）的上表面中心设置有探针安装槽，所述第一探针连接器（5）设置于所述探针安装槽内，并贯穿雷达底盖（6）的下表面，所述雷达底盖（6）的下表面上设置有多个位于第一探针连接器（5）周围的凸起爪（7），所述第一探针连接器（5）还与毫米波转换板（2）电连接；所述毫米波转换板（2），用于将前后左右四个毫米波雷达探测器（3）传来的四路回波信号进行汇总计算，得到障碍物的距离信息，并将障碍物距离信息通过第一探针连接器（5）向无人机进行传输。
【技术特征摘要】
1.一种用于电力巡检无人机的避障探测装置，其特征在于：包括雷达探测模块和设置于无人机顶盖的连接结构；雷达探测模块通过无人机顶盖上的连接结构与无人机进行固定；所述雷达探测模块包括雷达底盖（6）、第一探针连接器（5）和雷达安装支架（4）；所述雷达安装支架（4）的底部固定在雷达底盖（6）的上表面，所述雷达安装支架（4）的顶部设置有毫米波转换板（2），所述雷达安装支架（4）上安装有前、后、左、右四个方向的毫米波雷达探测器（3），每个毫米波雷达探测器（3）的安装方向与竖直方向倾角均为15度；所述毫米波雷达探测器（3）均与毫米波转换板（2）电连接；所述雷达底盖（6）的上表面中心设置有探针安装槽，所述第一探针连接器（5）设置于所述探针安装槽内，并贯穿雷达底盖（6）的下表面，所述雷达底盖（6）的下表面上设置有多个位于第一探针连接器（5）周围的凸起爪（7），所述第一探针连接器（5）还与毫米波转换板（2）电连接；所述毫米波转换板（2），用于将前后左右四个毫米波雷达探测器（3）传来的四路回波信号进行汇总计算，得到障碍物的距离信息，并将障碍物距离信息通过第一探针连接器（5）向无人机进行传输。2.根据权利要求1所述的一种用于电力巡检无人机的避障探测装置，其特征在于：所述雷达安装支架（4）前后左右四个方向的安装面均与竖直方向呈15度倾角，所述毫米波雷达探测器（3）沿对应的安装面进行设置，使得各个毫米波雷达探测器（3）的安装方向与竖直方向倾角均为15度。3.根据权利要求1所述的一种用于电力巡检无人机的避障探测装置，其特征在于：所述避障探测装置还包括雷达罩（1），所述雷达罩（1）安装于雷达底盖（6）的上表面，并形成雷达安装支架（4）、毫米波转换板（2）和毫米波雷达探测器（3）的容置空间。4.根据权利要求3所述的一种用于电力巡检无人机的避障探测装置，其特征在于：所述雷达罩（1）前后左右四个方向设置有与雷达安装支架（4）相同的15度倾角，即雷达安装支架（4）各个方向的安装面与雷达...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵云杰，陈龙，邱胜蓝，
申请(专利权)人：成都优艾维智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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