一种用于三维真彩环境建模的无人机吊舱.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114180085A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111635144.0B64C39/02(2006.01)(22)申请日2021.12.29(71)申请人上海机器人产业技术研究院有限公司地址200063上海市普陀区武宁路509号18楼(72)发明人史航高云涵王平刘昌海(74)专利代理机构上海璀汇知识产权代理事务所(普通合伙)31367代理人王文颖(51)Int.Cl.B64D47/00(2006.01)B64D47/08(2006.01)G01S17/86(2020.01)G01S17/89(2020.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于三维真彩环境建模的无人机吊舱(57)摘要本申请公开了一种用于三维真彩环境建模的无人机吊舱，其特征在于，包括固定电控舱和设于固定电控舱下方的旋转扫描组件；所述固定电控舱设有双目相机和惯性测量单元，所述旋转扫描组件设有激光雷达和两个单目相机，两个单目相机的安装方位为非平行，两个单目相机组合后的视场角度与激光雷达的扫描角度一致；所述双目相机的视觉测量数据与惯性测量单元的感知数据用于提供吊舱自定位信息，补偿无人机飞行抖动所带来的数据采集的误差。采用多源融合方式，补偿采集数据的误差。能为三维真彩建模功能提供一个优质软硬件平台，补充了现有产品中缺乏三维真彩环境建模功能的无人机吊舱的问题。CN114180085ACN114180085A权利要求书1/2页1.一种用于三维真彩环境建模的无人机吊舱，其特征在于，包括固定电控舱和设于固定电控舱下方的旋转扫描组件；所述固定电控舱设有双目相机(1‑3)和惯性测量单元，所述旋转扫描组件设有激光雷达(2‑3)和两个单目相机，两个单目相机的安装方位为非平行，两个单目相机组合后的视场角度与激光雷达(2‑3)的扫描角度一致；所述双目相机(1‑3)的视觉测量数据与惯性测量单元的感知数据用于提供吊舱自定位信息，补偿无人机飞行抖动所带来的数据采集的误差。2.根据权利要求1所述的用于三维真彩环境建模的无人机吊舱，其特征在于，所述固定电控舱包括电控舱盖(1‑1)和电控舱体(1‑2)，电控舱体(1‑2)外设有所述双目相机(1‑3)和天线(1‑4)，电控舱体(1‑2)内设有驱动控制板、连接并控制驱动控制板的中央控制器、过渡连接供电端的稳压模块、惯性测量单元和进行数据传输的数据链模块；所述双目相机(1‑3)电连接至中央控制器、由中央控制器控制采集双目视觉信号；所述数据链模块与外部的所述天线(1‑4)电连接、通过天线(1‑4)与操纵者远程通信或传递数据；所述电控舱体(1‑2)两侧设有嵌入螺纹孔作为无人机的安装挂点；所述电控舱盖(1‑1)与电控舱体(1‑2)的上平面连接、实现密封；电控舱体(1‑2)下方设有两个对称的垂臂，用于连接下方的旋转扫描组件。3.根据权利要求2所述的用于三维真彩环境建模的无人机吊舱，其特征在于，所述电控舱体(1‑2)上设有电源开关按钮、用于可视化操作的HDMI接口和提供电源和数据的J30J总集成接口。4.根据权利要求3所述的用于三维真彩环境建模的无人机吊舱，其特征在于，所述电控舱体(1‑2)设有均匀分布的散热槽。5.根据权利要求2所述的用于三维真彩环境建模的无人机吊舱，其特征在于，所述双目相机(1‑3)倾斜安装使得双目相机(1‑3)视觉测量范围和激光雷达(2‑3)的扫描范围重合。6.根据权利要求2所述的用于三维真彩环境建模的无人机吊舱，其特征在于，所述旋转扫描组件包括旋转轴系和感知组件：所述旋转轴系包括固定轴(2‑5)、转台固定盘(2‑6)、中控转台(2‑7)、轴承(2‑8)和限位轴套(2‑9)；固定轴(2‑5)两端与两个所述垂臂固定连接；所述中控转台(2‑7)一侧通过转台固定盘(2‑6)固定在固定轴(2‑5)上、中控转台(2‑7)另一侧驱动连接感知组件从而带动感知组件旋转；所述感知组件包括与中控转台(2‑7)连接的转动扫描支撑上壳(2‑1)和用于安装所述激光雷达和两个单目相机的转动扫描支撑下壳(2‑2)。7.根据权利要求6所述的用于三维真彩环境建模的无人机吊舱，其特征在于，所述固定轴(2‑5)上设有花形台阶，所述转台固定盘(2‑6)为中控圆盘、与所述花形台阶配合螺纹固定连接。8.根据权利要求6所述的用于三维真彩环境建模的无人机吊舱，其特征在于，所述转动扫描支撑上壳(2‑1)通过轴承(2‑8)安装在固定轴(2‑5)上，轴承(2‑8)外圈连接转动扫描支撑上壳(2‑1)、轴承(2‑8)内圈安装在固定轴(2‑5)上，中控转台(2‑7)驱动转动扫描支撑上壳(2‑1)绕固定轴(2‑5)转动，从而带动整个感知组件绕固定轴(2‑5)转动。9.根据权利要求8