一種頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，包括無線巡線機(jī)、第一九軸IMU傳感器、第一通信模塊、攝像頭、云臺、頭部運(yùn)動監(jiān)測器。本實(shí)用新型解決了駕駛無人機(jī)過程中操作困難的問題，模擬了人眼的視覺觀察習(xí)慣，利用頭部運(yùn)動檢測器上的第二九軸IMU傳感器和無線巡線機(jī)上的第一九軸IMU傳感器，控制無線巡線機(jī)追隨頭部運(yùn)動檢測器移動，加強(qiáng)了用戶體驗(yàn)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，將經(jīng)濟(jì)低成本的手段改進(jìn)無人機(jī)的操作過程，優(yōu)化工作效率。
【專利說明】
一種頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電力設(shè)備監(jiān)測工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前已將無人機(jī)廣泛應(yīng)用于高空電力設(shè)備的監(jiān)測中，但是在操作時(shí)都是兩個(gè)工作人員相互配合，一個(gè)工作人員負(fù)責(zé)駕駛無線巡線機(jī)，另一個(gè)工作人員負(fù)責(zé)觀看無線巡線機(jī)上攝像頭拍攝的視頻，以對高空電纜線的檢查。但是在操作過程中，當(dāng)需要對某個(gè)部位進(jìn)行詳細(xì)觀察時(shí)，兩個(gè)工作人員的配合默契度又嚴(yán)重影響著檢查的工作效率，負(fù)責(zé)駕駛無線巡線機(jī)的工作人員只能遠(yuǎn)遠(yuǎn)觀察無線巡線機(jī)的工作狀態(tài)和位置，無法將無線巡線機(jī)駕駛至合適位置，而觀察視頻的工作人員又無法在駕駛無線巡線機(jī)的同時(shí)進(jìn)行線路檢查。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，僅需一個(gè)工作人員就能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定駕駛無線巡線機(jī)和觀察線路狀況。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題，
[0005]—種頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，包括無線巡線機(jī)、第一九軸IMU傳感器、第一通信模塊、攝像頭、云臺、頭部運(yùn)動監(jiān)測器，
[0006]所述無線巡線機(jī)作為飛行平臺，包括調(diào)姿模塊和動力模塊，
[0007]所述第一通信模塊接收頭部運(yùn)動監(jiān)測器發(fā)出的控制指令；
[0008]所述調(diào)姿模塊根據(jù)控制指令發(fā)出調(diào)姿信號；
[0009]所述動力模塊根據(jù)調(diào)姿信號控制無線巡線機(jī)飛行姿態(tài)；
[0010]其特征在于，
[0011]所述無線巡線機(jī)上安裝有第一九軸頂U(kuò)傳感器和第一通信模塊，所述第一九軸頂U(kuò)傳感器包括三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)和三軸地磁計(jì)，實(shí)時(shí)輸出當(dāng)前位置與起始位置之間在三維空間中的變化，獲得無線巡線機(jī)的飛行位置參數(shù);并通過第一通信模塊發(fā)送至頭部運(yùn)動監(jiān)測器；
[0012]所述攝像頭安裝在云臺上，獲得圖像視頻;并通過第一通信模塊發(fā)送至頭部運(yùn)動監(jiān)測器；
[0013 ]所述云臺安裝在無線巡線機(jī)的底部，控制攝像頭進(jìn)行上、下、左、右旋轉(zhuǎn)；
[0014]所述頭部運(yùn)動監(jiān)測器包括運(yùn)動頭盔，和安裝在運(yùn)動頭盔上的第二九軸頂U(kuò)傳感器、第二通信模塊、處理芯片和顯示模塊，
[0015]所述第二九軸頂U(kuò)傳感器，檢測運(yùn)動頭盔的運(yùn)動參數(shù)，并將運(yùn)動參數(shù)發(fā)送至處理芯片;
[0016]所述處理芯片，接收運(yùn)動參數(shù)后，將運(yùn)動參數(shù)通過第二通信模塊和第一通信模塊發(fā)送至調(diào)姿模塊；
[0017]所述調(diào)姿模塊根據(jù)運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行調(diào)姿操作；
[0018]所述處理芯片接收飛行位置參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)并進(jìn)行比較，獲得差值，將差值通過第二通信模塊和第一通信模塊發(fā)送至調(diào)姿模塊；
[0019]所述調(diào)姿模塊根據(jù)差值進(jìn)行調(diào)姿操作；
[0020]所述顯示模塊通過第一通信模塊和第二通信模塊接收圖像視頻。
[0021]作為優(yōu)化，所述無線巡線機(jī)為大疆精靈3—體航拍無人機(jī)；
[0022]作為優(yōu)化，所述第一九軸頂U(kuò)傳感器和所述第二九軸頂U(kuò)傳感器為GY-85九軸頂U(kuò)傳感器；
[0023]作為優(yōu)化，所述第二通信模塊與遙控天線信號增強(qiáng)器，所述遙控天線信號增強(qiáng)器放大第二通信模塊發(fā)出的信號；
[0024]作為優(yōu)化，所述處理芯片包括Arduino Nano芯片和比較器；
[0025]所述Arduino Nano芯片將所述飛行位置參數(shù)和所述運(yùn)動參數(shù)轉(zhuǎn)化成X軸、Y軸、Z軸三個(gè)通道值，即PMM信號值；
[0026]所述比較將飛行位置參數(shù)和所述運(yùn)動參數(shù)的PMM信號值相比較，獲得PMM信號差值；
[0027]作為優(yōu)化，還包括遙控，所述遙控通過第二通信模塊和第一通信模塊向云臺發(fā)送云臺控制信號，所述云臺根據(jù)云臺控制信號進(jìn)行上、下、左、右旋轉(zhuǎn)；
[0028]作為優(yōu)化，所述遙控通過第二通信模塊和第一通信模塊向無線巡線機(jī)發(fā)送移動控制信號，所述無線巡線機(jī)根據(jù)移動控制信號進(jìn)行上、下、左、右快速飛行；
[0029]作為優(yōu)化，所述顯示模塊為運(yùn)動頭盔匹配的頭盔顯示器。
[0030]作為優(yōu)化，所述攝像頭為DS-GJZC8612TV雙目攝像機(jī)，形成立體VR圖像的顯示。
[0031]本實(shí)用新型解決了駕駛無人機(jī)過程中操作困難的問題，模擬了人眼的視覺觀察習(xí)慣，利用頭部運(yùn)動檢測器上的第二九軸頂U(kuò)傳感器和無線巡線機(jī)上的第一九軸MU傳感器，控制無線巡線機(jī)追隨頭部運(yùn)動檢測器移動，加強(qiáng)了用戶體驗(yàn)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，將經(jīng)濟(jì)低成本的手段改進(jìn)無人機(jī)的操作過程，優(yōu)化工作效率。
【附圖說明】

[0032]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)闡述本實(shí)用新型的內(nèi)容。
[0034]—種頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，包括無線巡線機(jī)、第一九軸IMU傳感器、第一通信模塊、攝像頭、云臺、頭部運(yùn)動監(jiān)測器、遙控，
[0035]所述無線巡線機(jī)作為飛行平臺，包括調(diào)姿模塊和動力模塊，所述無線巡線機(jī)為大疆精靈3—體航拍無人機(jī)；
[0036]所述第一通信模塊接收頭部運(yùn)動監(jiān)測器發(fā)出的控制指令；
[0037]所述調(diào)姿模塊根據(jù)控制指令發(fā)出調(diào)姿信號;所述控制指令為運(yùn)動參數(shù)和PMM信號差值；
[0038]所述動力模塊根據(jù)調(diào)姿信號控制無線巡線機(jī)飛行姿態(tài)；
[0039]所述無線巡線機(jī)上安裝有第一九軸頂U(kuò)傳感器和第一通信模塊，所述第一九軸頂U(kuò)傳感器包括三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)和三軸地磁計(jì)，實(shí)時(shí)輸出當(dāng)前位置與起始位置之間在三維空間中的變化，獲得無線巡線機(jī)的飛行位置參數(shù);并通過第一通信模塊發(fā)送至頭部運(yùn)動監(jiān)測器；
[0040]所述攝像頭安裝在云臺上，獲得圖像視頻;并通過第一通信模塊發(fā)送至頭部運(yùn)動監(jiān)測器;所述攝像頭為DS-GJZC8612TV雙目攝像機(jī)，形成立體VR圖像；
[0041 ]所述云臺安裝在無線巡線機(jī)的底部，控制攝像頭進(jìn)行上、下、左、右旋轉(zhuǎn)；
[0042]所述頭部運(yùn)動監(jiān)測器包括運(yùn)動頭盔，和安裝在運(yùn)動頭盔上的第二九軸頂U(kuò)傳感器、第二通信模塊、處理芯片和顯示模塊，
[0043]所述第二九軸頂U(kuò)傳感器，檢測運(yùn)動頭盔的運(yùn)動參數(shù)，并將運(yùn)動參數(shù)發(fā)送至處理芯片;
[0044]所述第一九軸頂U(kuò)傳感器和所述第二九軸頂U(kuò)傳感器為GY-85九軸頂U(kuò)傳感器；
[0045]所述第二通信模塊與第一通信模塊進(jìn)行無線連接，向無線巡線機(jī)的調(diào)姿模塊發(fā)送運(yùn)動參數(shù)和PMM信號差值；
[0046]所述第二通信模塊與遙控天線信號增強(qiáng)器，所述遙控天線信號增強(qiáng)器放大第二通信模塊發(fā)出的信號；
[0047]所述處理芯片，接收運(yùn)動參數(shù)后，將運(yùn)動參數(shù)通過第二通信模塊和第一通信模塊發(fā)送至調(diào)姿模塊;所述處理芯片包括Arduino Nano芯片和比較器；
[0048]所述Arduino Nano芯片將所述飛行位置參數(shù)和所述運(yùn)動參數(shù)轉(zhuǎn)化成X軸、Y軸、Z軸三個(gè)通道值，即PMM信號值；
[0049 ]所述比較將飛行位置參數(shù)和所述運(yùn)動參數(shù)的P匪信號值相比較，獲得PMM信號差值；
[0050]所述處理芯片接收飛行位置參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)并進(jìn)行比較，獲得差值，將差值通過第二通信模塊和第一通信模塊發(fā)送至調(diào)姿模塊；
[0051 ]所述調(diào)姿模塊根據(jù)差值進(jìn)行調(diào)姿操作；
[0052]所述顯示模塊通過第一通信模塊和第二通信模塊接收圖像視頻，所述顯示模塊為運(yùn)動頭盔匹配的頭盔顯示器；
[0053]所述遙控通過第二通信模塊和第一通信模塊向云臺發(fā)送云臺控制信號，所述云臺根據(jù)云臺控制信號進(jìn)行上、下、左、右旋轉(zhuǎn)；
[0054]所述遙控通過第二通信模塊和第一通信模塊向無線巡線機(jī)發(fā)送移動控制信號，所述無線巡線機(jī)根據(jù)移動控制信號進(jìn)行上、下、左、右快速飛行。
[0055]使用時(shí)，操作人員佩戴好頭部運(yùn)動監(jiān)測器后，根據(jù)抬頭控制無線巡線機(jī)進(jìn)行向上飛行;根據(jù)低頭控制無線巡線機(jī)進(jìn)行向下飛行;根據(jù)轉(zhuǎn)頭控制無線巡線機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)向飛行;根據(jù)操作者行走控制無線巡線機(jī)進(jìn)行向前飛行;也可以通過遙控，控制無線巡線機(jī)根據(jù)移動控制信號進(jìn)行上、下、左、右快速飛行。與此同時(shí)，操作者通過頭部運(yùn)動監(jiān)測器上的頭盔顯示器實(shí)時(shí)觀看無線巡線機(jī)拍攝的視頻。當(dāng)無線巡線機(jī)到達(dá)需要檢測的設(shè)備時(shí)，采取頭部旋轉(zhuǎn)或慢速移動達(dá)到控制無線巡線機(jī)近距離調(diào)姿，以便仔細(xì)觀察設(shè)備。
[0056]現(xiàn)有飛行器飛行時(shí)需要利用操縱桿控制飛行方向，同時(shí)也要通過另一個(gè)操縱桿控制云臺轉(zhuǎn)向達(dá)到控制視野轉(zhuǎn)向。但是飛行器控制人員和云臺控制人員都不方便根據(jù)對方的情況進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，在狹窄空間的拍攝時(shí)顯得尤其明顯。本實(shí)用新型改進(jìn)了常見的顯示器，選用安裝有第二九軸MU傳感器頭盔顯示器，利用頭部的自然轉(zhuǎn)動控制機(jī)載攝像機(jī)的轉(zhuǎn)向，達(dá)到與人的視野同步，給使用者一個(gè)完美的仿真畫面。
[0057]本實(shí)用新型極大的改進(jìn)了現(xiàn)有無人機(jī)上無法隨意調(diào)節(jié)視角的弊端，有效的簡化了巡線無人飛行器的操作，操作者能以第一視角實(shí)現(xiàn)對巡線無人機(jī)的操控，進(jìn)一步加強(qiáng)了巡線無人機(jī)的實(shí)用性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，包括無線巡線機(jī)、第一九軸IMU傳感器、第一通信模塊、攝像頭、云臺、頭部運(yùn)動監(jiān)測器， 所述無線巡線機(jī)作為飛行平臺，包括調(diào)姿模塊和動力模塊， 所述第一通信模塊接收頭部運(yùn)動監(jiān)測器發(fā)出的控制指令； 所述調(diào)姿模塊根據(jù)控制指令發(fā)出調(diào)姿信號； 所述動力模塊根據(jù)調(diào)姿信號控制無線巡線機(jī)飛行姿態(tài)； 其特征在于， 所述無線巡線機(jī)上安裝有第一九軸頂U(kuò)傳感器和第一通信模塊，所述第一九軸MU傳感器包括三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)和三軸地磁計(jì)，實(shí)時(shí)輸出當(dāng)前位置與起始位置之間在三維空間中的變化，獲得無線巡線機(jī)的飛行位置參數(shù);并通過第一通信模塊發(fā)送至頭部運(yùn)動監(jiān)測器； 所述攝像頭安裝在云臺上，獲得圖像視頻;并通過第一通信模塊發(fā)送至頭部運(yùn)動監(jiān)測器； 所述云臺安裝在無線巡線機(jī)的底部，控制攝像頭進(jìn)行上、下、左、右旋轉(zhuǎn)； 所述頭部運(yùn)動監(jiān)測器包括運(yùn)動頭盔，和安裝在運(yùn)動頭盔上的第二九軸頂U(kuò)傳感器、第二通信模塊、處理芯片和顯示模塊， 所述第二九軸MU傳感器，檢測運(yùn)動頭盔的運(yùn)動參數(shù)，并將運(yùn)動參數(shù)發(fā)送至處理芯片；所述處理芯片，接收運(yùn)動參數(shù)后，將運(yùn)動參數(shù)通過第二通信模塊和第一通信模塊發(fā)送至調(diào)姿模塊； 所述調(diào)姿模塊根據(jù)運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行調(diào)姿操作； 所述處理芯片接收飛行位置參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)并進(jìn)行比較，獲得差值，將差值通過第二通信模塊和第一通信模塊發(fā)送至調(diào)姿模塊； 所述調(diào)姿模塊根據(jù)差值進(jìn)行調(diào)姿操作； 所述顯示模塊通過第一通信模塊和第二通信模塊接收圖像視頻。2.如權(quán)利要求1所述頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，其特征在于，所述無線巡線機(jī)為大疆精靈3—體航拍無人機(jī)。3.如權(quán)利要求1所述頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，其特征在于，所述第一九軸IMU傳感器和所述第二九軸頂U(kuò)傳感器為GY-85九軸頂U(kuò)傳感器。4.如權(quán)利要求1所述頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，其特征在于，所述第二通信模塊與遙控天線信號增強(qiáng)器，所述遙控天線信號增強(qiáng)器放大第二通信模塊發(fā)出的信號。5.如權(quán)利要求1所述頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，其特征在于，所述處理芯片包括Arduino Nano芯片和比較器； 所述Arduino Nano芯片將所述飛行位置參數(shù)和所述運(yùn)動參數(shù)轉(zhuǎn)化成X軸、Y軸、Z軸三個(gè)通道值，即PMM信號值； 所述比較將飛行位置參數(shù)和所述運(yùn)動參數(shù)的PMM信號值相比較，獲得PMM信號差值。6.如權(quán)利要求1所述頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，其特征在于，還包括遙控，所述遙控通過第二通信模塊和第一通信模塊向云臺發(fā)送云臺控制信號，所述云臺根據(jù)云臺控制信號進(jìn)行上、下、左、右旋轉(zhuǎn)。7.如權(quán)利要求6所述頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，其特征在于，所述遙控通過第二通信模塊和第一通信模塊向無線巡線機(jī)發(fā)送移動控制信號，所述無線巡線機(jī)根據(jù)移動控制信號進(jìn)行上、下、左、右快速飛行。8.如權(quán)利要求1所述頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，其特征在于，所述顯示模塊為運(yùn)動頭盔匹配的頭盔顯示器。9.如權(quán)利要求1所述頭部運(yùn)動監(jiān)測的無線巡線機(jī)，其特征在于，所述攝像頭為DS-GJZC8612TV雙目攝像機(jī)，形成立體VR圖像。
【文檔編號】G05D1/10GK205692054SQ201620621462
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月22日 公開號201620621462.X, CN 201620621462, CN 205692054 U, CN 205692054U, CN-U-205692054, CN201620621462, CN201620621462.X, CN205692054 U, CN205692054U
【發(fā)明人】閆珩亮, 彭翔, 劉楊, 張逸君, 郭濤, 張惟, 周丹丹
【申請人】國網(wǎng)江西省電力公司南昌供電分公司, 國家電網(wǎng)公司