基于多旋翼的人口密度監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及多旋翼飛行器配件領(lǐng)域，特別是涉及具備人口密度監(jiān)測(cè)裝置的無人機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]多旋翼飛行器最為常見的是四軸飛行器。四軸飛行器是無人飛行器的一種，也是一種智能機(jī)器人，“四軸”指飛行器的動(dòng)力由四個(gè)旋翼式的飛行引擎提供。文獻(xiàn)“四旋翼飛行器自動(dòng)駕駛儀設(shè)計(jì)”(作者:楊明志，出版地及出版社:南京，南京航空航天大學(xué)，出版時(shí)間:2008)中提到，人們對(duì)四軸飛行器的研究從軍事到民用、商業(yè)領(lǐng)域都有涉及，近幾十年來，隨著現(xiàn)代控制理論與電子控制技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用現(xiàn)代控制技術(shù)，使用電機(jī)代替油動(dòng)力引擎進(jìn)行四軸飛行器控制。四軸飛行器不需要專門的飯扭矩槳，可以通過反扭矩作用使飛行器扭矩平衡。同時(shí)由于飛行器能夠共享電池、電池板等，使得可以設(shè)計(jì)更加精簡(jiǎn)緊湊的結(jié)構(gòu)，使電機(jī)旋翼產(chǎn)生的升力得到更加有效的利用。因此四軸飛行器的發(fā)展更加小型化、多樣化，使得四軸飛行器的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。
[0003]以四軸飛行器為代表的小型無人機(jī)體積小，在執(zhí)行任務(wù)時(shí)具有很強(qiáng)的防偵察能力，因此具有很好的軍事應(yīng)用前景。微小型無人機(jī)能夠在士兵的操控下進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)上近距離、小范圍、復(fù)雜地形環(huán)境的敵情偵察，操作實(shí)施簡(jiǎn)便。在文章“無人系統(tǒng)路線圖”(UnmannedSystems Roadmap.United States Department of Defense.2005)中還涉及到微小型無人機(jī)除了執(zhí)行偵察任務(wù)外，還可以用作通信聯(lián)系工具或者指示目標(biāo)機(jī)，甚至還能裝上彈藥直接執(zhí)行戰(zhàn)略攻擊任務(wù)。以將小型無人機(jī)裝備到美國軍隊(duì)為目標(biāo)，美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局開展了一系列微小型無人機(jī)研制計(jì)劃，并將其作為美軍武器裝備向信息化、微小型化方向發(fā)展的一部分。
[0004]在民用與工業(yè)領(lǐng)域，微小型無人機(jī)也具有廣泛的應(yīng)用前景。在救險(xiǎn)、城市交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及工業(yè)安全巡檢等領(lǐng)域都有大量的應(yīng)用之處。微小型無人機(jī)在檢測(cè)生化武器以及核輻射危險(xiǎn)區(qū)域等任務(wù)中也能發(fā)揮重要作用。通過攜帶特定的監(jiān)測(cè)模塊，微小型無人機(jī)可以感知有毒物質(zhì)的濃度或者核輻射范圍、程度等。通過在無人機(jī)在檢測(cè)生化武器以及核輻射危險(xiǎn)區(qū)域等任務(wù)中也能發(fā)揮重要作用。通過攜帶特定的功能檢測(cè)模塊，微小型無人機(jī)可以感知有毒物質(zhì)的濃度或者核輻射范圍、程度等。通過在無人機(jī)上安裝GPS，通過GPS等定位手段加上機(jī)載檢測(cè)模塊，可以檢測(cè)危險(xiǎn)區(qū)的范圍以及大致形狀，跟蹤報(bào)告危險(xiǎn)區(qū)的中心位置移動(dòng)情況等，能夠?qū)崟r(shí)發(fā)出報(bào)警。
[0005]近年來，隨著人民生活水平的逐步提高，參加室外活動(dòng)、演唱會(huì)、露天影院以及一些集會(huì)的機(jī)會(huì)越來越多，那么有效地避免踩踏事故，合理分配人流，及時(shí)疏散人群顯得至關(guān)重要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種基于多旋翼飛行器的人口密度監(jiān)測(cè)裝置。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種基于無人機(jī)的人口密度監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:包括空中飛行系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng);所述的空中飛行系統(tǒng)包括無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)1和實(shí)時(shí)視頻人口密度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2，所述的實(shí)時(shí)視頻人口密度系統(tǒng)2連接在無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)1的前部;所述的地面控制系統(tǒng)包括地面監(jiān)視器和飛行遙控器。
[0009]所述的無人機(jī)飛行平臺(tái)1為小型的四旋翼無人機(jī)平臺(tái)。
[0010]所述的實(shí)時(shí)視頻人口密度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2包括云臺(tái)部分3和圓盤狀連接板6;云臺(tái)部分3包括無刷電機(jī)(1)(2)、可調(diào)角度支架5;可調(diào)角度支架5的一端與云臺(tái)6的一面連接，另一端飛行平臺(tái)1;電池9固定在無人機(jī)飛行平臺(tái)1的尾端。
[0011]所述的實(shí)時(shí)人口密度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2的視頻監(jiān)測(cè)裝置為以紅外攝像頭為主的攝像裝置。
[0012]所述的基于無人機(jī)的人口密度監(jiān)測(cè)裝置的各部分之間的固定和連接方式均為螺栓連接。
[0013]有益效果:本實(shí)用新型的人口密度檢測(cè)裝置利用無人機(jī)掛載實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過5.8G無線數(shù)字圖傳技術(shù)將無人機(jī)所拍攝的視頻實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂贫?，并且可通過控制端的旋鈕開關(guān)控制無刷云臺(tái)的俯仰、橫滾，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)不同角度圖像的獲取。
[0014]本實(shí)用新型的人口密度監(jiān)測(cè)裝置系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1.方便:無人機(jī)在使用時(shí)對(duì)場(chǎng)地的要求很小，不需要專門的場(chǎng)地，通常起飛后可懸停于期望拍攝視頻的位置，精細(xì)化獲取密度圖像。
[0016]2.靈活:一方面無人機(jī)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用兩軸的無刷云臺(tái)，有效地緩解了無人機(jī)自身震動(dòng)帶給圖像的影響。另一方面，通過可調(diào)節(jié)支架，以及地面控制端旋鈕開關(guān)的控制無刷電機(jī)的方向，從而實(shí)現(xiàn)上下左右不同角度的圖像的獲取。
[0017]3.圖像清晰:視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用5.8G數(shù)字圖傳，可以清晰的將圖像實(shí)時(shí)傳送到地面控制端，圖像清晰度可以達(dá)到1280*720P的效果，大大提高了對(duì)人口密度的監(jiān)測(cè)質(zhì)量。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的一種基于無人機(jī)的人口密度監(jiān)測(cè)裝置的三維圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型的一種基于無人機(jī)的人口密度監(jiān)測(cè)裝置的俯視圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型的一種基于無人機(jī)的人口密度監(jiān)測(cè)裝置的云臺(tái)部分的剖視圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型的一種基于無人機(jī)的人口密度監(jiān)測(cè)裝置的云臺(tái)部分的俯視圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型的一種基于無人機(jī)的人口密度監(jiān)測(cè)裝置的控制原理圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型的一種基于無人機(jī)的人口密度監(jiān)測(cè)裝置的控制流程圖；
[0024]附圖標(biāo)記說明:1_無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)，2-實(shí)時(shí)視頻人口密度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，3-云臺(tái)，4_無刷電機(jī)(1)，5_可調(diào)角度外殼，6-云臺(tái)連接板，7-紅外攝像頭，8-無刷電機(jī)(2)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0026]如圖1所示，一種基于多旋翼的人口密度監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:包括空中飛行系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng);所述的空中飛行系統(tǒng)包括無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)1和實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2，所述的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2連接在無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)1的底部;所述的地面控制系統(tǒng)包括地面監(jiān)視器和飛行遙控器。
[0027]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的人口密度監(jiān)測(cè)裝置系統(tǒng)的無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)1為四旋翼小型無人機(jī)平臺(tái)。
[0028]如圖4所示，所述的實(shí)時(shí)視頻人口密度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2包括云臺(tái)部分3，無刷電機(jī)4、8，攝像頭7和可調(diào)角度支架5;可調(diào)角度支架5的一端與云臺(tái)6的一面連接，另一端飛行平臺(tái)1;電池9固定在無人機(jī)飛行平臺(tái)1的尾端。
[0029]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的實(shí)時(shí)人口密度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2的視頻監(jiān)測(cè)裝置為以紅外攝像頭的攝像裝置。
[0030]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的基于無人機(jī)的人口密度監(jiān)測(cè)裝置的各部分之間的固定和連接方式均為螺栓連接。
[0031]圖5為本實(shí)用新型的一種基于多旋翼的人口密度監(jiān)測(cè)裝置系統(tǒng)的控制原理圖；地面控制系統(tǒng)的無線遙控器通過發(fā)射無線控制信號(hào)，控制無人機(jī)機(jī)體上的電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器輸入電壓至伺服電機(jī)，伺服電機(jī)控制旋翼旋轉(zhuǎn)的速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制。無人機(jī)運(yùn)動(dòng)后，運(yùn)動(dòng)的位置產(chǎn)生相應(yīng)的變化，其上紅外攝像頭實(shí)現(xiàn)不同位置的圖像獲取，地面操作人員再根據(jù)獲取的圖像位置，判斷是否合適，以確定是否需要改變無人機(jī)的位置。
[0032]如圖6所示，在使用本實(shí)用新型的一種基于多旋翼的人口密度監(jiān)測(cè)裝置系統(tǒng)時(shí)，首先安裝螺旋槳/校準(zhǔn)羅盤并檢查部件;然后按照巡檢任務(wù)，規(guī)劃作業(yè)流程，確定飛行范圍和降落位置等;在起飛點(diǎn)放置所述的人口密度監(jiān)測(cè)裝置系統(tǒng)，準(zhǔn)備起飛和航線任務(wù)，并在環(huán)境良好時(shí)開始任務(wù)，起飛，沿規(guī)劃航線飛行;根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸回來的圖像進(jìn)行人工分析或者軟件自動(dòng)分析，當(dāng)監(jiān)測(cè)到人口密度達(dá)到相關(guān)人口密度閾值，系統(tǒng)報(bào)警并通知相關(guān)單位疏散人群；當(dāng)監(jiān)測(cè)人口密度未達(dá)到相關(guān)人口密度閾值，任務(wù)完成，操作員使用無線遙控器對(duì)空中飛行系統(tǒng)進(jìn)行控制，使其沿規(guī)劃航線返航、降落。
[0033]地面控制人員可通過無線遙控器輸出控制無線信號(hào)，控制飛行平臺(tái)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)等動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)空中飛行系統(tǒng)的精確控制，提高人口密度監(jiān)測(cè)任務(wù)的質(zhì)量的效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于多旋翼的人口密度監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:包括空中飛行系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng);所述的空中飛行系統(tǒng)包括無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)(1)和實(shí)時(shí)視頻人口密度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(2)，所述的實(shí)時(shí)視頻人口密度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(2)連接在無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)(1)的底部;所述的地面控制系統(tǒng)包括地面監(jiān)視器和飛行遙控器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多旋翼的人口密度監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:所述的無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)(1)為四旋翼小型無人機(jī)平臺(tái)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多旋翼的人口密度監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:所述的實(shí)時(shí)視頻人口密度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(2)包括云臺(tái)部分(3)，無刷電機(jī)(4)、(8)，攝像頭(7)和可調(diào)角度支架(5);可調(diào)角度支架(5)的一端與云臺(tái)(6)的一面連接，另一端飛行平臺(tái)(1);電池(9)固定在無人機(jī)飛行平臺(tái)(1)的尾端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多旋翼的人口密度監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:所述的視頻監(jiān)測(cè)裝置為紅外攝像頭，且包含兩個(gè)可控制的無刷電機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種基于多旋翼的人口密度監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:所述的人口密度監(jiān)測(cè)裝置中的各部分的固定和連接方式均為螺栓連接以及螺絲膠固定。
【專利摘要】一種基于多旋翼的人口密度監(jiān)測(cè)裝置，其特征是：包括空中飛行系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)；所述的空中飛行系統(tǒng)包括無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)(1)和實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(2)，所述的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(2)連接在無人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)(1)的底部；所述的地面控制系統(tǒng)包括地面監(jiān)視器和飛行遙控器。
【IPC分類】B64C27/08, B64D47/08
【公開號(hào)】CN205098466
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520782635
【發(fā)明人】胡輝, 徐善勇, 陳志峰, 汪義庭, 程天舒
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月8日