一种精准降落的无人机单人作业装备及其使用方法与流程

1.本发明涉及无人机降落技术领域，尤其涉及一种精准降落的无人机单人作业装备及其使用方法。


背景技术：

2.目前，无人机降落地点的定位主要是通过gps及rtk技术进行定位，无人机通过gps装置，可以大致降落在指定位置，但由于受信号的影响大，最终定位误差便比较大，在信号极好的情况下，也会存在米级的误差，现有技术中，公开号为cn105197252b的中国专利公开了及一种小型无人机降落方法及系统，更改颜色的机载标志单元应对复杂的自然环境，采用机器视觉的方法实现对无人机精确定位和跟踪，进而完成无人机的降落。
3.但是发明人发现，首先需要地面视觉系统检测无人机上的机载标志，其次再发送信号控制无人机，因为外界环境问题导致信号较差，以使地面视觉系统发送的信号不能及时控制无人机时，会对无人机顺利降落造成影响。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种精准降落的无人机单人作业装备及其使用方法，以解决上述当信号不佳时，发送的信号不能及时控制无人机降落的问题。
5.基于上述目的，本发明提供了一种精准降落的无人机单人作业装备，包括箱体和无人机本体，所述箱体上设有箱盖，箱体和箱盖通过卡接机构连接，箱体上设有用于粘贴视觉标签的第一识别标签板，箱盖上设有用于粘贴视觉标签的第二识别标签板，第一识别标签板和第二识别标签板上粘贴有若干尺寸不一的视觉标签，第一识别标无人机本体的底部固定连接有安装板，安装板的底部固定连接有控制箱，控制箱内设有用于采集视觉标签图像信息的相机，控制箱的底端开设有与相机相配合的通孔，控制箱内设有旋转架，旋转架和安装板旋转连接，相机上固定连接有第一支撑部，第一支撑部和旋转架转动连接，相机的一侧设有转动连接的第一连接柱，第一连接柱的外部套设有活动座，活动座和第一连接柱通过弹性推动件连接，活动座的上方设有丝杆，丝杆的外部套设有螺纹套，螺纹套的底端和活动座固定连接，丝杆的外部套设有转动连接的旋转板，安装板上设有用于驱动旋转板围绕旋转架旋转的驱动机构，安装板上设有用于驱动丝杆自转的齿轮传动组件。
6.可选的，所述齿轮传动组件包括设置于丝杆顶端的第一齿轮，丝杆的顶端开设有第一滑槽，第一齿轮上固定连接有与第一滑槽相配合的滑块，安装板的底部设有两个弧形座，弧形座的底部固定连接有弧形齿板，两个弧形座组成环形安装座，两个弧形齿板组成与第一齿轮相啮合的齿环，弧形座上开设有第二滑槽，第一齿轮上固定连接有与第二滑槽相配合的滑动柱，弧形座和安装板通过固定件连接。
7.可选的，所述固定件包括两个设置于环形安装座内的第一固定板，第一固定板和安装板固定连接，第一固定板上固定连接有第一插板，弧形座上开设有与第一插板相配合的第一插槽，两个弧形座相远离的一侧均设有限位块，限位块的外部套设有第一限位环，第
一限位环和弧形座固定连接，限位块的底部固定连接有支撑板，支撑板的一端和控制箱的内壁固定连接，控制箱的外部套设有固定连接的安装环，安装环和安装板通过若干螺栓连接，通过安装环和螺栓的设计，以使控制箱和安装板固定连接。
8.人工驱动螺栓旋转，使得螺栓脱离安装环和安装板，解除控制箱和安装板之间的固定关系，人工驱动控制箱下移，以使支撑板驱动限位块脱离第一限位环，完成控制箱的拆除，以及解除对第一限位环和弧形座位置的限定，人工水平方向驱动两个弧形座移动，以使第一插板脱离第一插槽，且第一齿轮驱动滑块从第一滑槽内滑出，即可完成第一齿轮和弧形齿板的拆除，便于更换不同传动比的第一齿轮和弧形齿板，以使旋转板围绕旋转架旋转时，改变丝杆转动的速度，进而调节螺纹套和活动座上移的速度，当相机围绕旋转架的轴心旋转的速度恒定时，便于根据实际需求，控制第一支撑部倾斜的速度，便于调节相机的位置。
9.可选的，所述弹性推动件包括固定安装于活动座上的第二支撑部，第一连接柱远离相机的一端固定连接有第二固定板，第二支撑部和第二固定板通过第一压缩弹簧连接。
10.可选的，所述驱动机构包括固定安装于安装板底部的电机座，电机座上固定连接有电机，电机的输出端固定连接有第二齿轮，旋转板上固定连接有齿圈，第二齿轮和齿圈相啮合，安装板上固定连接有固定环，固定环的外部套设有旋转环，旋转环和固定环通过轴承连接，旋转环和齿圈固定连接，旋转环、齿圈和旋转架旋转的轴心均一致。
11.可选的，所述卡接机构包括固定安装于箱盖上的固定块，固定块上开设有第二插槽，箱体的一侧固定连接有与固定块相配合的第二限位环，箱体内设有活动板，活动板上固定连接有第二插板，第二插板的一端贯穿箱体，且第二插板的一端延伸至第二限位环内，箱体上设有与活动板相配合的弹性按压器，箱体的一侧设有活动架，活动架上固定连接有位于箱体上方的第三插板，第二插板和第三插板均与第二插槽相适配，活动板和活动架通过传动件连接，箱体上固定连接有定位环，箱盖上开设有与定位环相适配的定位槽，箱体的底部固定连接有支架。
12.可选的，所述传动件包括两个固定安装于活动板一侧的第一齿板，两个第一齿板相远离的一侧分别设有转轴，转轴的底端和箱体通过轴承连接，转轴的顶端固定连接有与第一齿板相啮合的第三齿轮，第三齿轮远离第一齿板的一侧设有第二齿板，第二齿板的一端贯穿箱体，且第二齿板的一端和活动架固定连接。
13.可选的，所述弹性按压器包括固定安装于活动板一侧的第二连接柱，第二连接柱的一端贯穿箱体，且第二连接柱的一端与位于箱体一侧的固定盘固定连接，第二连接柱的外部套设有第二压缩弹簧，第二压缩弹簧的两端分别与箱体和固定盘固定连接。
14.本说明书还提供一种精准降落的无人机单人作业装备的使用方法，包括：步骤一：无人机本体需要降落时，打开箱盖，人工驱动箱盖上的第二识别标签板和第一识别标签板处于同一水平位置，通过卡接机构的设计，以使此时箱盖相对箱体固定；步骤二：驱动机构驱动旋转板旋转，以使相机围绕旋转架的轴心旋转，旋转板旋转的过程中，通过齿轮传动组件驱动丝杆同步旋转，以使丝杆驱动螺纹套和活动座上移；步骤三：活动座上移时，弹性推动件推动第一连接柱移动，第一连接柱驱动相机靠近活动座移动，以使相机和第一支撑部倾斜，相机旋转的过程中，相机的倾斜角度发生改变，使得相机自动调节位置，增大图像采集范围；
步骤四：当相机采集到箱体和箱盖的图像时，无人机本体朝向箱体和箱盖移动，当相机采集到最大尺寸的视觉标签时，通过图像处理得到该视觉标签在图像中的位置，得到相机与视觉标签的相对位置，从而确定出无人机本体的当前位置；步骤五：确定无人机本体的当前位置后，无人机本体朝向视觉标签移动，并控制无人机本体的速度降到识别该视觉标签对应的预设速度值；步骤六：无人机本体下落过程中，当相机采集到下一级尺寸的视觉标签时，再次确定出无人机本体的当前位置，无人机本体朝向该视觉标签移动，并控制无人机本体的速度降到识别该视觉标签对应的预设速度值，重复该步骤，直至相机识别到最小尺寸的视觉标签；步骤七：相机识别到最小尺寸的视觉标签，此时无人机本体高度已下降到期望的降落高度，且无人机本体的速度降低到预设值，无人机本体平稳的降落至预设位置。
15.可选的，所述第一识别标签板和第二识别标签板均为kt板。
16.本发明的有益效果：无人机本体需要降落时，打开箱盖，使得箱盖上的第二识别标签板和第一识别标签板处于同一水平位置，驱动机构驱动旋转板旋转，以使相机旋转的过程中，相机的倾斜角度发生改变，使得相机自动调节位置，增大图像采集范围，当相机采集到箱体和箱盖的图像时，无人机本体朝向箱体和箱盖移动，通过相机采集不同尺寸的视觉标签，以使无人机本体高度下降到期望的降落高度，且无人机本体的速度降低到预设值，从而可以控制无人机本体平稳降落，无人机本体不需要接收地面视觉系统发送的信号，无人机本体可以自己朝向降落位置精准降落，同时自动降速，以使无人机本体平稳准确的降落至预设位置。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明实施例的整体结构示意图；图2为本发明实施例箱体和箱盖组装的结构示意图；图3为本发明实施例控制箱内部的结构示意图；图4为本发明实施例弹性推动件的结构示意图；图5为本发明实施弧形齿板的结构示意图；图6为本发明实施例齿圈的结构示意图；图7为本发明实施例箱体剖切的结构示意图；图8为本发明实施例弹性按压器的结构示意图。
19.图中标记为：1、箱体；2、箱盖；3、第一识别标签板；4、第二识别标签板；5、支架；6、无人机本体；7、安装板；8、控制箱；9、通孔；10、相机；11、第一支撑部；12、旋转架；13、第一连接柱；14、活动座；15、丝杆；16、螺纹套；17、旋转板；18、第一齿轮；19、第一滑槽；20、滑块；21、弧形座；22、弧形齿板；23、第二滑槽；24、滑动柱；25、第一固定板；26、第一插板；27、第一插槽；28、支
撑板；29、限位块；30、第一限位环；31、安装环；32、螺栓；33、第二支撑部；34、第二固定板；35、第一压缩弹簧；36、电机座；37、电机；38、第二齿轮；39、齿圈；40、旋转环；41、固定环；42、固定块；43、第二插槽；44、第二限位环；45、活动板；46、第二插板；47、活动架；48、第三插板；49、转轴；50、第二压缩弹簧；51、第三齿轮；52、第一齿板；53、第二齿板；54、第二连接柱；55、固定盘；56、定位环；57、定位槽。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
21.需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
22.本说明书一个或多个实施例提出的一种精准降落的无人机单人作业装备，如图1至图8所示，包括箱体1和无人机本体6，箱体1上设有箱盖2，箱体1和箱盖2通过卡接机构连接，箱体1上设有用于粘贴视觉标签的第一识别标签板3，箱盖2上设有用于粘贴视觉标签的第二识别标签板4，第一识别标签板3和第二识别标签板4上粘贴有若干尺寸不一的视觉标签，第一识别标无人机本体6的底部固定连接有安装板7，安装板7的底部固定连接有控制箱8，控制箱8内设有用于采集视觉标签图像信息的相机10，控制箱8的底端开设有与相机10相配合的通孔9，控制箱8内设有旋转架12，旋转架12和安装板7旋转连接，相机10上固定连接有第一支撑部11，第一支撑部11和旋转架12转动连接，相机10的一侧设有转动连接的第一连接柱13，第一连接柱13的外部套设有活动座14，活动座14和第一连接柱13通过弹性推动件连接，活动座14的上方设有丝杆15，丝杆15的外部套设有螺纹套16，螺纹套16的底端和活动座14固定连接，丝杆15的外部套设有转动连接的旋转板17，安装板7上设有用于驱动旋转板17围绕旋转架12旋转的驱动机构，安装板7上设有用于驱动丝杆15自转的齿轮传动组件；无人机本体6需要降落时，打开箱盖2，使得箱盖2上的第二识别标签板4和第一识别标签板3处于同一水平位置，驱动机构驱动旋转板17旋转，以使相机10旋转的过程中，相机10的倾斜角度发生改变，使得相机10自动调节位置，增大图像采集范围，当相机10采集到箱体1和箱盖2的图像时，无人机本体6朝向箱体1和箱盖2移动，通过相机10采集不同尺寸的视觉标签，以使无人机本体6高度下降到期望的降落高度，且无人机本体6的速度降低到预设值，从而可以控制无人机本体6平稳降落，无人机本体6不需要接收地面视觉系统发送的信号，无人机本体6可以自己朝向降落位置精准降落，同时自动降速，以使无人机本体6平稳准确的降落至预设位置。
23.在一些可选的具体实施例中，如图3、图4、图5和图6所示，齿轮传动组件包括设置于丝杆15顶端的第一齿轮18，丝杆15的顶端开设有第一滑槽19，第一齿轮18上固定连接有
与第一滑槽19相配合的滑块20，安装板7的底部设有两个弧形座21，弧形座21的底部固定连接有弧形齿板22，两个弧形座21组成环形安装座，两个弧形齿板22组成与第一齿轮18相啮合的齿环，弧形座21上开设有第二滑槽23，第一齿轮18上固定连接有与第二滑槽23相配合的滑动柱24，弧形座21和安装板7通过固定件连接，旋转板17旋转的过程中，第一齿轮18在弧形齿板22上滚动，以使滑块20和丝杆15同步旋转，丝杆15驱动螺纹套16和活动座14上移，固定件包括两个设置于环形安装座内的第一固定板25，第一固定板25和安装板7固定连接，第一固定板25上固定连接有第一插板26，弧形座21上开设有与第一插板26相配合的第一插槽27，两个弧形座21相远离的一侧均设有限位块29，限位块29的外部套设有第一限位环30，第一限位环30和弧形座21固定连接，限位块29的底部固定连接有支撑板28，支撑板28的一端和控制箱8的内壁固定连接，控制箱8的外部套设有固定连接的安装环31，安装环31和安装板7通过若干螺栓32连接，通过安装环31和螺栓32的设计，以使控制箱8和安装板7固定连接，人工驱动螺栓32旋转，使得螺栓32脱离安装环31和安装板7，解除控制箱8和安装板7之间的固定关系，人工驱动控制箱8下移，以使支撑板28驱动限位块29脱离第一限位环30，完成控制箱8的拆除，以及解除对第一限位环30和弧形座21位置的限定，人工水平方向驱动两个弧形座21移动，以使第一插板26脱离第一插槽27，且第一齿轮18驱动滑块20从第一滑槽19内滑出，即可完成第一齿轮18和弧形齿板22的拆除。
24.在一些可选的具体实施例中，如图3、图4和图6所示，弹性推动件包括固定安装于活动座14上的第二支撑部33，第一连接柱13远离相机10的一端固定连接有第二固定板34，第二支撑部33和第二固定板34通过第一压缩弹簧35连接，丝杆15驱动螺纹套16和活动座14上移时，此时第一压缩弹簧35处于压缩状态，第一压缩弹簧35推动第二固定板34和第一连接柱13移动，第一连接柱13驱动相机10靠近活动座14移动，以使相机10和第一支撑部11倾斜，驱动机构包括固定安装于安装板7底部的电机座36，电机座36上固定连接有电机37，电机37的输出端固定连接有第二齿轮38，旋转板17上固定连接有齿圈39，第二齿轮38和齿圈39相啮合，安装板7上固定连接有固定环41，固定环41的外部套设有旋转环40，旋转环40和固定环41通过轴承连接，旋转环40和齿圈39固定连接，旋转环40、齿圈39和旋转架12旋转的轴心均一致，电机37驱动齿圈39和旋转环40相对安装板7旋转，进而使得旋转板17旋转，以使相机10围绕旋转架12的轴心旋转。
25.在一些可选的具体实施例中，如图1、图2、图7和图8所示，卡接机构包括固定安装于箱盖2上的固定块42，固定块42上开设有第二插槽43，箱体1的一侧固定连接有与固定块42相配合的第二限位环44，箱体1内设有活动板45，活动板45上固定连接有第二插板46，第二插板46的一端贯穿箱体1，且第二插板46的一端延伸至第二限位环44内，箱体1上设有与活动板45相配合的弹性按压器，箱体1的一侧设有活动架47，活动架47上固定连接有位于箱体1上方的第三插板48，第二插板46和第三插板48均与第二插槽43相适配，活动板45和活动架47通过传动件连接，箱体1上固定连接有定位环56，箱盖2上开设有与定位环56相适配的定位槽57，箱体1的底部固定连接有支架5，传动件包括两个固定安装于活动板45一侧的第一齿板52，两个第一齿板52相远离的一侧分别设有转轴49，转轴49的底端和箱体1通过轴承连接，转轴49的顶端固定连接有与第一齿板52相啮合的第三齿轮51，第三齿轮51远离第一齿板52的一侧设有第二齿板53，第二齿板53的一端贯穿箱体1，且第二齿板53的一端和活动架47固定连接，弹性按压器包括固定安装于活动板45一侧的第二连接柱54，第二连接柱54
的一端贯穿箱体1，且第二连接柱54的一端与位于箱体1一侧的固定盘55固定连接，第二连接柱54的外部套设有第二压缩弹簧50，第二压缩弹簧50的两端分别与箱体1和固定盘55固定连接，人工按压固定盘55，第二压缩弹簧50处于压缩状态，以使活动板45驱动第一齿板52和第二插板46移动，第二插板46的一端从第二限位环44内移出，第一齿板52通过第三齿轮51驱动第二齿板53和活动架47移动，以使第三插板48脱离第二插槽43，解除对固定块42和箱盖2的固定，人工驱动箱盖2上移，定位环56脱离定位槽57，即可打开箱盖2，人工驱动箱盖2上的第二识别标签板4和第一识别标签板3处于同一水平位置，且固定块42插入第二限位环44内，松开固定盘55，第二压缩弹簧50驱动固定盘55移动，以使第二连接柱54驱动活动板45和第二插板46移动，第二插板46的一端插入第二插槽43，以使此时箱盖2相对箱体1固定。
26.本说明书实施例还提供一种精准降落的无人机单人作业装备的使用方法，包括以下步骤：步骤一：无人机本体6需要降落时，打开箱盖2，人工驱动箱盖2上的第二识别标签板4和第一识别标签板3处于同一水平位置，通过卡接机构的设计，以使此时箱盖2相对箱体1固定，第一识别标签板3和第二识别标签板4均为kt板；步骤二：驱动机构驱动旋转板17旋转，以使相机10围绕旋转架12的轴心旋转，旋转板17旋转的过程中，通过齿轮传动组件驱动丝杆15同步旋转，以使丝杆15驱动螺纹套16和活动座14上移；步骤三：活动座14上移时，弹性推动件推动第一连接柱13移动，第一连接柱13驱动相机10靠近活动座14移动，以使相机10和第一支撑部11倾斜，相机10旋转的过程中，相机10的倾斜角度发生改变，使得相机10自动调节位置，增大图像采集范围；步骤四：当相机10采集到箱体1和箱盖2的图像时，无人机本体6朝向箱体1和箱盖2移动，当相机10采集到最大尺寸的视觉标签时，通过图像处理得到该视觉标签在图像中的位置，得到相机10与视觉标签的相对位置，从而确定出无人机本体6的当前位置；步骤五：确定无人机本体6的当前位置后，无人机本体6朝向视觉标签移动，并控制无人机本体6的速度降到识别该视觉标签对应的预设速度值；步骤六：无人机本体6下落过程中，当相机10采集到下一级尺寸的视觉标签时，再次确定出无人机本体6的当前位置，无人机本体6朝向该视觉标签移动，并控制无人机本体6的速度降到识别该视觉标签对应的预设速度值，重复该步骤，直至相机10识别到最小尺寸的视觉标签；步骤七：相机10识别到最小尺寸的视觉标签，此时无人机本体6高度已下降到期望的降落高度，且无人机本体6的速度降低到预设值，无人机本体6平稳的降落至预设位置。
27.工作原理：无人机本体6需要降落时，人工按压固定盘55，第二压缩弹簧50处于压缩状态，以使活动板45驱动第一齿板52和第二插板46移动，第二插板46的一端从第二限位环44内移出，第一齿板52通过第三齿轮51驱动第二齿板53和活动架47移动，以使第三插板48脱离第二插槽43，解除对固定块42和箱盖2的固定，人工驱动箱盖2上移，定位环56脱离定位槽57，即可打开箱盖2，人工驱动箱盖2上的第二识别标签板4和第一识别标签板3处于同一水平位置，且固定块42插入第二限位环44内，松开固定盘55，第二压缩弹簧50驱动固定盘55移动，以使第二连接柱54驱动活动板45和第二插板46移动，第二插板46的一端插入第二插槽43，以使此时箱盖2相对箱体1固定，电机37驱动齿圈39和旋转环40相对安装板7旋转，
进而使得旋转板17旋转，以使相机10围绕旋转架12的轴心旋转，旋转板17旋转的过程中，第一齿轮18在弧形齿板22上滚动，以使滑块20和丝杆15同步旋转，丝杆15驱动螺纹套16和活动座14上移，此时第一压缩弹簧35处于压缩状态，第一压缩弹簧35推动第二固定板34和第一连接柱13移动，第一连接柱13驱动相机10靠近活动座14移动，以使相机10和第一支撑部11倾斜，相机10旋转的过程中，相机10的倾斜角度发生改变，使得相机10自动调节位置，增大图像采集范围，当相机10采集到箱体1和箱盖2的图像时，无人机本体6朝向箱体1和箱盖2移动，当相机10采集到最大尺寸的视觉标签时，通过图像处理得到该视觉标签在图像中的位置，得到相机10与视觉标签的相对位置，从而确定出无人机本体6的当前位置，确定无人机本体6的当前位置后，无人机本体6朝向视觉标签移动，并控制无人机本体6的速度降到识别该视觉标签对应的预设速度值，无人机本体6下落过程中，当相机10采集到下一级尺寸的视觉标签时，再次确定出无人机本体6的当前位置，无人机本体6朝向该视觉标签移动，并控制无人机本体6的速度降到识别该视觉标签对应的预设速度值，重复该过程，直至识别到最小尺寸的视觉标签，此时无人机本体6高度已下降到期望的降落高度，且无人机本体6的速度降低到预设值，从而可以控制无人机本体6平稳降落，无人机本体6不需要接收地面视觉系统发送的信号，无人机本体6可以自己朝向降落位置精准降落，同时自动降速，以使无人机本体6平稳准确的降落至预设位置，相机10围绕旋转架12的轴心旋转时，需要改变第一支撑部11倾斜的速度时，人工驱动螺栓32旋转，使得螺栓32脱离安装环31和安装板7，解除控制箱8和安装板7之间的固定关系，人工驱动控制箱8下移，以使支撑板28驱动限位块29脱离第一限位环30，完成控制箱8的拆除，以及解除对第一限位环30和弧形座21位置的限定，人工水平方向驱动两个弧形座21移动，以使第一插板26脱离第一插槽27，且第一齿轮18驱动滑块20从第一滑槽19内滑出，即可完成第一齿轮18和弧形齿板22的拆除，便于更换不同传动比的第一齿轮18和弧形齿板22，以使旋转板17围绕旋转架12旋转时，改变丝杆15转动的速度，进而调节螺纹套16和活动座14上移的速度，当相机10围绕旋转架12的轴心旋转的速度恒定时，便于根据实际需求，控制第一支撑部11倾斜的速度，便于调节相机10的位置。
28.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
29.本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种精准降落的无人机单人作业装备，包括箱体（1）和无人机本体（6），其特征在于，所述箱体（1）上设有箱盖（2），箱体（1）和箱盖（2）通过卡接机构连接，箱体（1）上设有用于粘贴视觉标签的第一识别标签板（3），箱盖（2）上设有用于粘贴视觉标签的第二识别标签板（4），第一识别标签板（3）和第二识别标签板（4）上粘贴有若干尺寸不一的视觉标签，第一识别标无人机本体（6）的底部固定连接有安装板（7），安装板（7）的底部固定连接有控制箱（8），控制箱（8）内设有用于采集视觉标签图像信息的相机（10），控制箱（8）的底端开设有与相机（10）相配合的通孔（9），控制箱（8）内设有旋转架（12），旋转架（12）和安装板（7）旋转连接，相机（10）上固定连接有第一支撑部（11），第一支撑部（11）和旋转架（12）转动连接，相机（10）的一侧设有转动连接的第一连接柱（13），第一连接柱（13）的外部套设有活动座（14），活动座（14）和第一连接柱（13）通过弹性推动件连接，活动座（14）的上方设有丝杆（15），丝杆（15）的外部套设有螺纹套（16），螺纹套（16）的底端和活动座（14）固定连接，丝杆（15）的外部套设有转动连接的旋转板（17），安装板（7）上设有用于驱动旋转板（17）围绕旋转架（12）旋转的驱动机构，安装板（7）上设有用于驱动丝杆（15）自转的齿轮传动组件。2.根据权利要求1所述的精准降落的无人机单人作业装备，其特征在于，所述齿轮传动组件包括设置于丝杆（15）顶端的第一齿轮（18），丝杆（15）的顶端开设有第一滑槽（19），第一齿轮（18）上固定连接有与第一滑槽（19）相配合的滑块（20），安装板（7）的底部设有两个弧形座（21），弧形座（21）的底部固定连接有弧形齿板（22），两个弧形座（21）组成环形安装座，两个弧形齿板（22）组成与第一齿轮（18）相啮合的齿环，弧形座（21）上开设有第二滑槽（23），第一齿轮（18）上固定连接有与第二滑槽（23）相配合的滑动柱（24），弧形座（21）和安装板（7）通过固定件连接。3.根据权利要求2所述的精准降落的无人机单人作业装备，其特征在于，所述固定件包括两个设置于环形安装座内的第一固定板（25），第一固定板（25）和安装板（7）固定连接，第一固定板（25）上固定连接有第一插板（26），弧形座（21）上开设有与第一插板（26）相配合的第一插槽（27），两个弧形座（21）相远离的一侧均设有限位块（29），限位块（29）的外部套设有第一限位环（30），第一限位环（30）和弧形座（21）固定连接，限位块（29）的底部固定连接有支撑板（28），支撑板（28）的一端和控制箱（8）的内壁固定连接，控制箱（8）的外部套设有固定连接的安装环（31），安装环（31）和安装板（7）通过若干螺栓（32）连接，通过安装环（31）和螺栓（32）的设计，以使控制箱（8）和安装板（7）固定连接。4.根据权利要求1所述的精准降落的无人机单人作业装备，其特征在于，所述弹性推动件包括固定安装于活动座（14）上的第二支撑部（33），第一连接柱（13）远离相机（10）的一端固定连接有第二固定板（34），第二支撑部（33）和第二固定板（34）通过第一压缩弹簧（35）连接。5.根据权利要求1所述的精准降落的无人机单人作业装备，其特征在于，所述驱动机构包括固定安装于安装板（7）底部的电机座（36），电机座（36）上固定连接有电机（37），电机（37）的输出端固定连接有第二齿轮（38），旋转板（17）上固定连接有齿圈（39），第二齿轮（38）和齿圈（39）相啮合，安装板（7）上固定连接有固定环（41），固定环（41）的外部套设有旋转环（40），旋转环（40）和固定环（41）通过轴承连接，旋转环（40）和齿圈（39）固定连接，旋转环（40）、齿圈（39）和旋转架（12）旋转的轴心均一致。6.根据权利要求1所述的精准降落的无人机单人作业装备，其特征在于，所述卡接机构
包括固定安装于箱盖（2）上的固定块（42），固定块（42）上开设有第二插槽（43），箱体（1）的一侧固定连接有与固定块（42）相配合的第二限位环（44），箱体（1）内设有活动板（45），活动板（45）上固定连接有第二插板（46），第二插板（46）的一端贯穿箱体（1），且第二插板（46）的一端延伸至第二限位环（44）内，箱体（1）上设有与活动板（45）相配合的弹性按压器，箱体（1）的一侧设有活动架（47），活动架（47）上固定连接有位于箱体（1）上方的第三插板（48），第二插板（46）和第三插板（48）均与第二插槽（43）相适配，活动板（45）和活动架（47）通过传动件连接，箱体（1）上固定连接有定位环（56），箱盖（2）上开设有与定位环（56）相适配的定位槽（57），箱体（1）的底部固定连接有支架（5）。7.根据权利要求6所述的精准降落的无人机单人作业装备，其特征在于，所述传动件包括两个固定安装于活动板（45）一侧的第一齿板（52），两个第一齿板（52）相远离的一侧分别设有转轴（49），转轴（49）的底端和箱体（1）通过轴承连接，转轴（49）的顶端固定连接有与第一齿板（52）相啮合的第三齿轮（51），第三齿轮（51）远离第一齿板（52）的一侧设有第二齿板（53），第二齿板（53）的一端贯穿箱体（1），且第二齿板（53）的一端和活动架（47）固定连接。8.根据权利要求6所述的精准降落的无人机单人作业装备，其特征在于，所述弹性按压器包括固定安装于活动板（45）一侧的第二连接柱（54），第二连接柱（54）的一端贯穿箱体（1），且第二连接柱（54）的一端与位于箱体（1）一侧的固定盘（55）固定连接，第二连接柱（54）的外部套设有第二压缩弹簧（50），第二压缩弹簧（50）的两端分别与箱体（1）和固定盘（55）固定连接。9.根据权利要求1所述的精准降落的无人机单人作业装备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：无人机本体（6）需要降落时，打开箱盖（2），人工驱动箱盖（2）上的第二识别标签板（4）和第一识别标签板（3）处于同一水平位置，通过卡接机构的设计，以使此时箱盖（2）相对箱体（1）固定；步骤二：驱动机构驱动旋转板（17）旋转，以使相机（10）围绕旋转架（12）的轴心旋转，旋转板（17）旋转的过程中，通过齿轮传动组件驱动丝杆（15）同步旋转，以使丝杆（15）驱动螺纹套（16）和活动座（14）上移；步骤三：活动座（14）上移时，弹性推动件推动第一连接柱（13）移动，第一连接柱（13）驱动相机（10）靠近活动座（14）移动，以使相机（10）和第一支撑部（11）倾斜，相机（10）旋转的过程中，相机（10）的倾斜角度发生改变，使得相机（10）自动调节位置，增大图像采集范围；步骤四：当相机（10）采集到箱体（1）和箱盖（2）的图像时，无人机本体（6）朝向箱体（1）和箱盖（2）移动，当相机（10）采集到最大尺寸的视觉标签时，通过图像处理得到该视觉标签在图像中的位置，得到相机（10）与视觉标签的相对位置，从而确定出无人机本体（6）的当前位置；步骤五：确定无人机本体（6）的当前位置后，无人机本体（6）朝向视觉标签移动，并控制无人机本体（6）的速度降到识别该视觉标签对应的预设速度值；步骤六：无人机本体（6）下落过程中，当相机（10）采集到下一级尺寸的视觉标签时，再次确定出无人机本体（6）的当前位置，无人机本体（6）朝向该视觉标签移动，并控制无人机本体（6）的速度降到识别该视觉标签对应的预设速度值，重复该步骤，直至相机（10）识别到最小尺寸的视觉标签；
步骤七：相机（10）识别到最小尺寸的视觉标签，此时无人机本体（6）高度已下降到期望的降落高度，且无人机本体（6）的速度降低到预设值，无人机本体（6）平稳的降落至预设位置。10.根据权利要求9所述的精准降落的无人机单人作业装备的使用方法，其特征在于，所述第一识别标签板（3）和第二识别标签板（4）均为kt板。

技术总结
本发明涉及无人机降落技术领域，具体涉及一种精准降落的无人机单人作业装备及其使用方法，包括箱体和无人机本体，箱体上设有箱盖，箱体和箱盖通过卡接机构连接，箱体上设有用于粘贴视觉标签的第一识别标签板，箱盖上设有用于粘贴视觉标签的第二识别标签板，第一识别标签板和第二识别标签板上粘贴有若干尺寸不一的视觉标签，第一识别标无人机本体的底部固定连接有安装板，安装板的底部固定连接有控制箱，控制箱内设有用于采集视觉标签图像信息的相机；可以控制无人机本体平稳降落，无人机本体不需要接收地面视觉系统发送的信号，无人机本体可以自己朝向降落位置精准降落，同时自动降速，以使无人机本体平稳准确的降落至预设位置。置。置。


技术研发人员：戴永东 毛锋 王健 王茂飞 朱天怿 王神玉 李明江 夏嘉鹏
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/4/18