1.前言
由于新买的摄像头还没到,所以暂时停下了对双目的实验工作。实验室最近突然多了很多微型无人机,大家玩的不亦乐乎,但是发现问题就是无人机的巡航时间过短,不仅是空心杯电机的微型无人机,常规尺寸的旋翼无人机的续航时间也不是很长。从而引发了我的对无人机充电的思考。大家在室内玩的这货。
还有在一边儿陪着他的大家伙。
2.现有方案
我查看了一下当前无人机电源系统优化的方案发现一共有以下这么方案:
1.采用无线充电
2.室外高压线充电
3.太阳能充电
但是我发现这三个方案都不行。第一无线充电技术现如今还不成熟,效率问题不说,成本也是一个大问题。第二室外高压线充电模式,这是一个美国人提出的思想,通过室外大量的高压电传输网络,通过电磁感应为机载蓄电池充电,但是架在高压电线上,最大的缺点就是就是容易短路。一不小心把飞机烧了,想想都觉得“烧钱”。太阳能充电现在已经应用很广泛了,对于很多室外飞行的飞机对机动性能要求不多的情况下就会采取这种方式。但是应用于高机动性的旋翼机,太阳能百分之十几的充电效率还是算了把。综上所述,无人机的充电还真的就是个大麻烦。
3.无人机充电系统构想
由于现有方式都很难实现无人机充电的要求,传统的续航能力受到蓄电池性能制约,因此设计一套无人机的充电方案就显得较有实际意义。而且如何进行在不进行硬件的大的改变上进行无人机充电问题的解决就显得更加具有意义。
所以我考虑了能否通过视觉的方式应用到无人机室内充电的系统之中。之前曾经也看到通过GPS和无线电信号的方式进行室外无人机充电站实现的方法。但是GPS信号误差较大,很难准确识别到一个无人机平台的位置上。而无线电易受外界天气状况的影响,并且误差很大,如果考虑无线充电的话,不同频段上的信号间可能还会出现干扰。所以视觉不依托于外界,并且利用无人机现有资源就能很好实现基于视觉的无人机控制方法。
那么怎么样充电呢?我觉得还是利用现有的资源比较好,手机怎么充电,笔记本电脑,家里大大小小的电器都用什么,咱们就用什么。没错,就是这货。
普通的220V充电口,这东西的普遍性不言而喻。因此比较方便也不用再进行电路,硬件的设计,对于节约成本之类的有很多的好处。
那么如何实现呢?
方法很简单,我们只需要将变压器连到插口上,将无人机内部上留出一个充电的接口,再进行接近,降落。最后通过激光模块进行对准,然后插入。
与是如何进行插电口的位置寻找就是一个问题,总不能说我每一个插电口都进行特殊的外设来定位吧。于是选择通过视觉判断充电口的位置。说到底还是视觉定位的一种应用嘛,只不过这个特征比较容易提取。只是简单进行了下二值化的处理,效果简直感人。但是除了插电口可能还有插线板吧。于是又选择插线板进行了下验证。
不难看出,效果依然明显。之前竟然还想过用阴影法进行特征提取,现在想想真的是大材小用了。暂时先做了一点儿,之后考虑如何进行下充电口的模式识别,将这个功能实现起来,吼吼吼。
参考文献:
太阳能旋翼飞行器充电桩设计_彭柴扬
基于无线电能传输的无人机悬停技术研究_赵昕