一种无人机与智能地坪划线机器人协作方法及系统.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CN113848894A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202111082682.1(22)申请日2021.09.15(71)申请人百工汇智（上海）工业科技有限公司地址200120上海市浦东新区纳贤路800号科海大楼A座8楼A9(72)发明人黄自诚刘财喜马开辉(74)专利代理机构南京九致知识产权代理事务所(普通合伙)32307代理人齐棠(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种无人机与智能地坪划线机器人协作方法及系统(57)摘要本发明提供一种无人机与智能地坪划线机器人协作方法及系统，包括步骤：无人机起飞前在地面停留预定时间，获取网络RTK基准站的信息，优化GNSS坐标系下的定位信息；无人机操作终端对无人机进行姿态校正，初始化完成，记录起飞时姿态；无人机飞往预设目标点进行拍摄流程；无人机到达目标点后，在空中悬停预定时间，接收GNSS定位信号，计算接收时间内多笔数据的误差；无人机摄像头朝向地面拍摄空拍图并记录拍摄时当下的姿态以及GNSS定位信息；无人机操作终端进行任务图形GNSS坐标序列运算；任务图形GNSS坐标序列传输至划线机器人，划线机器人执行划线任务；本发明的无人机与智能地坪划线机器人协作方法及系统，适用范围广，操作快捷，工作效率高。CN113848894ACN113848894A权利要求书1/2页1.一种无人机与智能地坪划线机器人协作方法，其特征在于：包括步骤：S1：无人机起飞前在地面停留预定时间，获取网络RTK基准站的信息，优化GNSS坐标系下的定位信息，定位实际误差小于定位误差预设槛值，转入S2；定位误差大于预设槛值，输出定位误差警告信息；S2：无人机操作终端对无人机进行姿态校正，其姿态校正误差小于预设槛值，初始化完成，记录起飞时姿态并转入S3；姿态校正实际误差大于姿态校正误差预设槛值，输出姿态校正警告信息；S3：无人机飞往预设目标点进行拍摄流程；S4：无人机到达目标点后，在空中悬停预定时间，接收GNSS定位信号，计算接收时间内多笔数据的误差，最终误差小于预设槛值，转入S5；最终误差大于预设槛值，输出数据接收警告信息；S5：无人机摄像头朝向地面拍摄空拍图并记录拍摄时当下的姿态以及GNSS定位信息；S6：重复S3‑S5步骤，直至所有目标点拍摄完毕；S7：无人机发送拍摄数据至无人机操作终端进行任务图形GNSS坐标序列运算；S8：任务图形GNSS坐标序列传输至智能地坪划线机器人，智能地坪划线机器人执行划线任务。2.根据权利要求1所述的无人机与智能地坪划线机器人协作方法，其特征在于：步骤S7中任务图形GNSS坐标序列运算：无人机起飞以及拍摄当下记录的GNSS坐标和姿态，推出拍摄及起飞当下的高度差和姿态角差异，代入相机成像公式：其中f为相机焦距，X、Y、Z为相机坐标下的直角坐标，X'、Y'为成像平面上的直角坐标，透过公式可以得到空拍图中任意一点在三维空间中相对拍摄点的坐标转换关系，搭配拍摄点的GNSS坐标即可取得空拍图中任意一点在GNSS坐标系下的坐标，将任务图形放置在无人机拍摄照空拍图中得出其GNSS坐标序列。3.根据权利要求1所述的无人机与智能地坪划线机器人协作方法，其特征在于：所述无人机、无人机操作终端和智能地坪划线机器人通过物联网相连接并进行数据传输。4.根据权利要求1所述的无人机与智能地坪划线机器人协作方法，其特征在于：所述任务图形的输入方式为人机界面输入或文件导入。5.一种基于权利要求1‑4任一项所述的无人机与智能地坪划线机器人协作方法的系统，其特征在于：包括无人机、无人机操作终端和智能地坪划线机器人，所述无人机拍摄目标点空拍图，所述无人机操作终端接收无人机所拍摄空拍图并进行GNSS坐标运算，所述智能地坪划线机器人接收任务图形GNSS坐标序列并执行划线任务。6.根据权利要求5所述的无人机与智能地坪划线机器人协作系统，其特征在于：所述无人机包括无人机本体、定位模块和摄像头，所述无人机本体为四轴飞行器、所述定位模块为GNSS+IMU多传感器融合组合系统。2CN113848894A权利要求书2/2页7.根据权利要求6所述的无人机与智能地坪划线机器人协作系统，其特征在于：所述定位模块包括组合定位移动站和天线设备，用于接收无人机的定位信息。8.根据权利要求5所述的无人机与智能地坪划线机器人协作系统，其特征在于：还包括距离感测模块，用于取得无人机与地面的距离数据，所述距离感测模块为镭射测距仪、光达或深度相机。9.根据权利要求5所述的无人机与智能地坪划线机器人协作系统，其特征在于：还包括RTK基准站，所述智能地坪划线机器人设置有接收RTK基准站信号的GNSS位置接收器。3C