冉杨 冯锦麟
广东电网责任有限公司云浮罗定供电局 广东省云浮市 527200
引言
多旋翼无人机可伸缩拓展可视化装置通过外加电机伸缩装置，将拓展的可视化设备加载到多旋翼无人机上，包括360全景以及镜面反射镜等设备，实现由图像由片面到全面、由平面到立体的转变，让更多无人机摄像死角无所遁形。
绪论
现如今，配网线路设备种类多且复杂，无人机人工巡线始终受云台最大角度以及前后避障功能限制，多旋翼无人机云台的120°上下最大调节角度限制了无人机的拍摄范围，对于许多设备的角度难以拍摄，图像也仅限于平面，基于以上现状，设计可视化伸缩拓展装置，可以搭载镜面反射镜和360相机等设备，突破传统作业痛点。
一、相关概念
针对上述，拟研可伸缩拓展可视化装置，该装置采用镜面反射原理，配合伸缩杆结构以镜面反射成像弥补无人机云台有限调节角度的视野盲区，通过无人机的原装摄像头拍摄镜面成像，从而获取日常难以拍摄的盲区角度照片，将配网线路的隐藏隐患扼杀在摇篮中，此外也可搭载360全景相机，解决传统无人机自带360图像拍摄的不稳定，图片拼接断断续续等问题，本装置采用可折叠可伸缩设计，伸展灵活，角度可调，适用于各种复杂场景的拍摄。
改进后改善无人机的可视化辐射范围，突破日常巡视拍摄死角，同时也为360全景拍摄提供新的方向。
二、研究意义
现如今，配网线路设备种类多且复杂，无人机人工巡线始终受云台最大角度以及前后避障功能限制，多旋翼无人机云台的120°上下最大调节角度限制了无人机的拍摄范围，对于许多设备的角度难以拍摄，譬如垂直向下安装的刀闸，悬式耐张绝缘子的底部，多数硅胶耐张绝缘子的底部等，无人机的视野盲区往往造成日常隐患缺陷的漏网之鱼，为配网线路健康运行埋下隐患。
同时，本项目计划在无人机上搭载多用型伸缩可视化拓展装置，突破目前小型无人机只有可见光以及可见光仅限于平面图的局限，对于配网线路来说，全景照片的引用和红外测温已经逐渐成为刚需，传统的小型无人机需要突破局限，搭载360相机以及红外相机，肩负更多的巡线职责。
三、主要原理
本装置采用光敏电阻采集无人机机臂灯的亮灭状态，使用单片机模数转换功能对光敏电阻的阻值进行识别，并根据识别结果输出固定频率的脉宽调制方波，对直流伺服电机进行控制，使其转动至不同的角度。以实现通过改变无人机机臂灯亮灭状态，即可控制伺服电机转动至不同位置的功能。光敏电阻安装在无人机机臂灯下方，关闭机臂灯时，光敏电阻在弱光强下电阻较大，此时无人机输出默认脉宽的调制方波至伺服电机，伺服电机运动至默认位置。当无人机机臂灯打开时，光敏电阻在强光照下电阻变小，此时单片机判断阻值变化量是否超过设定值。如果超过设定值，则输出动作脉宽的调制方波至伺服电机，此时伺服电机运动到动作位置。
四、主要研究方法
该项目主要是解决无人机可视化硬件局限的问题，解决方法主要是运用电机，为飞行器提供可视化伸缩装置，由背景中，现有的无人机可视化限制条件包括以下几个问题：①无人机仅能拍摄可见光照片 ②无人机可见光存在拍摄死角 ③无人机可见光种类单一，仅局限平面图，且无人机自带的360摄像功能还不成熟，出现拼接断裂问题
因此，该无人机可视化拓展装置能解决以上问题，能更加全面地突破现有无人机的可视化硬件局限，装置的主要结构有以下几点：
4.1 电机模组部分
本作品的无人机可视化拓展装置可根据应用场景搭载不同的摄像头或者镜面，实现更加实用的功能，拓展装置包括了光敏电阻和直流伺服电机，采用使用单片机模数转换功能对光敏电阻的阻值进行识别，并根据识别结果输出固定频率的脉宽调制方波原理，使其转动至不同的角度，以实现通过改变无人机机臂灯亮灭状态，即可控制伺服电机转动至不同位置的功能。
光敏电阻安装在无人机机臂灯下方，关闭机臂灯时，光敏电阻在弱光强下电阻较大，此时无人机输出默认脉宽的调制方波至伺服电机，伺服电机运动至默认位置。当无人机机臂灯打开时，光敏电阻在强光照下电阻变小，此时单片机判断阻值变化量是否超过设定值。如果超过设定值，则输出动作脉宽的调制方波至伺服电机，此时伺服电机运动到动作位置。
4.2 摄像头镜面装置固定臂部分
摄像头镜面装置固定臂部分也是根据不同的外接硬件设备，设计不同的固定接口，与电机模组结合不仅能拓展可视化，更能收起设备让无人机能在地面起飞，解决直接挂载设备起飞难、降落难，风险大的难题。