Nova Patents
SA13019B1

Untitled record

Abstract

An unmanned aerial vehicle (UAV) (100) autonomously perching on a curved surface (50) from a starting position is provided. The UAV (100) includes: a 3D depth camera configured to capture and output 3D point clouds of scenes from the UAV (100) including the curved surface (50); a 2D LIDAR system configured to capture and output 2D slices of the scenes; and a control circuit. The control circuit is configured to: control the depth camera and the LIDAR system to capture the 3D point clouds and the 2D slices, respectively, of the scenes; input the captured 3D point clouds from the depth camera and the captured 2D slices from the LIDAR system; autonomously detect and localize the curved surface (50) using the captured 3D point clouds and 2D slices; and autonomously direct the UAV (100) from the starting position to a landing position on the curved surface (50) based on the autonomous detection and localization of the curved surface (50). Fig 1A.

SA13019B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 2

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today

3 claims: 2 independent, 1 dependent

  1. 1
    1- طائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV للحط بشكل مستقل على سطح منحن أسطوانيًا cylindrically curved surface من موضع انطلاق بعيدًا عن السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface، حيث تشتمل الطائرة بدون طيار unmanned (aerial vehicle (UAV على:5 كامي ار أعماق ثلاثية الأبعاد three-dimensional (3D) depth camera مهيأة لالتقاط وإخ ارج غمائم نقطية ثلاثية الأبعاد لمشاهد من الطائرة بدون طيار unmanned aerial (vehicle (UAV التي تشتمل على السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface؛ نظام كشف عن الضوء وتحديد المدى LIDAR( light detection and ranging( ثنائي الأبعاد one- )1D( أحادي البعد field of view (FOV) 2) بمجال رؤيةD) two-dimensional 10 dimensional، على عكس نظام LIDAR ثلاثي الأبعاد الذي يحتوي على FOV ثنائي الأبعاد، حيث يكون نظام LIDAR ثنائي الأبعاد مهيأ لالتقاط وإخ ارج ش ارئح ثنائية الأبعاد من المشاهد؛ آلية للحط مهيأة لجعل الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV تحط ميكانيكيًا على السطح المنحني بشكل أسطواني cylindrically curved surface؛ و 15 دائرة تحكم control circuit مهيأة من أجل: التحكم في كامي ار الأعماق depth camera ونظام LIDAR ثنائي الأبعاد لالتقاط غمائم النقاط ثلاثية الأبعاد والش ارئح ثنائية الأبعاد 2D slices ، على الترتيب، من المشاهد؛ إدخال الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة من كامي ار الأعماق depth camera والش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة 2D slices من نظام LIDAR ثنائي الأبعاد؛ 20 الكشف بشكل مستقل عن السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface وتحديد موقعه باستخدام الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة والش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة captured 2D slices؛ توجيه الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV بشكل مستقل من موضع الانطلاق إلى موضع الهبوط landing position على السطح المنحني الأسطواني 13019 -55- cylindrically curved surface بناءً على الكشف المستقل وتحديد موقع السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface؛ و التحكم بشكل مستقل في الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV لجعل الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV تحط على السطح المنحني باستخدام landing position في موضع الهبوط cylindrically curved surface 5 الأسطواني آلية الحط perching mechanism. 2-الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV وفقًا لعنصر الحماية 1، حيث تكون دائرة التحكم control circuit مهيأة كذلك من أجل: 10 استخدام الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة في إج ارء الكشف المستقل وتحديد الموضع من موضع الانطلاق أثناء توجيه الطائرة بدون طيار unmanned aerial (vehicle (UAV بشكل مستقل إلى موضع الهبوط landing position حتى تقترب الطائرة من السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface؛ و التحول من استخدام الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds إلى استخدام الش ارئح ثنائية 15 الأبعاد الملتقطة captured 2D slices لإج ارء الكشف المستقل وتحديد الموضع بمجرد وصول الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV إلى قرب السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface . 3-الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV وفقًا لعنصر الحماية 2، حيث 20 تكون دائرة التحكم control circuit مهيأة كذلك من أجل: توجيه الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV بشكل مستقل إلى موضع محاذاة بالقرب من السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface قبل الحط، حيث يكون موضع المحاذاة هو مكان محاذاة الطائرة بدون طيار unmanned aerial (vehicle (UAV بالنسبة لموضع الهبوط landing position؛ و 13019 -56- استخدم الش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة captured 2D slices في توجيه الطائرة بدون طيار unmanned aerial vehicle (UAV) بشكل مستقل للانتقال مباشرة من موضع المحاذاة إلى موضع الهبوط .landing position 5 4-الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV وفقًا لعنصر الحماية 1، حيث تكون دائرة التحكم control circuit مهيأة كذلك للكشف عن السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface وتحديد موقعه بشكل مستقل عن طريق دمج الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds والش ارئح ثنائية الأبعاد 2D slices ، حيث يشتمل الدمج على: استخدام إحدى الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة في إج ارء المرور 10 الأول من الكشف المستقل وتحديد موضع السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface؛ التقاط شريحة مناظرة من الش ارئح ثنائية الأبعاد 2D slices باستخدام السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface المكتشف والمحدد مكانه من المرور الأول؛ واستخدام الشريحة المناظرة من الش ارئح ثنائية الأبعاد 2D slices في إج ارء إم ارر ثان للكشف وتحديد موضع 15 المستقل للسطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface. 5-الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV وفقاً لعنصر الحماية 1، حيث تشتمل كذلك على وحدة قياس بالقصور المستقل (inertial measurement unit (IMUمهيأة لتقدير وضعية كامي ار الأعماق depth camera، حيث تكون مهيأة دائرة التحكم control 20 circuit كذلك لاستخدام الوضعية المقدرة لكامي ار الأعماق depth camera بين التقاط أول الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds والتقاط ثاني الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds للتنبؤ بموقع السطح المنحني بشكل أسطواني cylindrically curved surface في ثاني الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds من السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface المكتشف والمحدد موضعه في أولى الغمائم النقطية ثلاثية 25 الأبعاد . 3D point clouds 13019 -57- 6-الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV وفقًا لعنصر الحماية 1، حيث تكون دائرة التحكم control circuit مهيأة كذلك من أجل: استخدام الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة في الكشف المستقل عن السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface وتحديد موقعه؛ و 5 التحكم في نظام الكشف عن الضوء وتحديد المدى LIDAR) LIGHT DETECTION AND) RANGING ثنائي الأبعاد لالتقاط الش ارئح ثنائية الأبعاد 2D slices العمودية على السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface المكتشف والمحدد موقعه . 7-الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV وفقًا لعنصر الحماية 6، حيث 10 يكون السطح المنحني بشكل أسطواني cylindrically curved surface جزءًا من أسطوانة وتكون دائرة التحكم control circuit مهيأة كذلك للتحكم في نظام الكشف عن الضوء وتحديد المدى LIDAR) LIGHT DETECTION AND RANGING) ثنائي الأبعاد لالتقاط الشارئح ثنائية الأبعاد 2D slices العمودية على المحور المركزي للأسطوانة central axis of the .cylinder 15 8-الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV وفقًا لعنصر الحماية 1، حيث تكون دائرة التحكم control circuit مهيأة كذلك لاستخدام طريقة توافق العينات العشوائية RANSAC) random sample consensus) في الكشف المستقل عن السطح المنحني بشكل أسطواني cylindrically curved surface وتحديد موقعه. 20 9-الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV وفقًا لعنصر الحماية 1، حيث تكون دائرة التحكم control circuit مهيأة كذلك من أجل: استخدم الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة أو الش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة captured 2D slices أو كلا من الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds 25 الملتقطة والش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة captured 2D slices في الكشف عن عائق واحد أو 13019 -58- أكثر على مسار طي ارن الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV من موضع الانطلاق إلى موضع الهبوط landing position؛ و إعادة توجيه الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV بشكل مستقل لتجنب عائق واحد أو أكثر على مسار الرحلة. 5 10-الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV وفقاً لعنصر الحماية 1، حيث يكون السطح المنحني أسطوانيًا cylindrically curved surface مغناطيسيًا وتشتمل آلية الحط perching mechanism على سيقان مغناطيسية مهيأة لترتبط مغناطيسيًا بالسطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface المغناطيسي أثناء الحط وتظل متصلة مغناطيسيًا 10 بالسطح المنحني أسطوانيًا cylindrically curved surface المغناطيسي بعد الحط. 11-طريقة لحط طائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV بشكل مستقل على سطح منحني أسطوانيًا من موضع انطلاق بعيدًا عن السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface، حيث تشتمل الطريقة على ما يلي: 15 التقاط وإخ ارج، باستخدام كامي ار أعماق ثلاثية الأبعاد three-dimensional (3D) depth camera متصلة بالطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV، غمائم نقطية ثلاثية الأبعاد لمشاهد من الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV تشتمل على السطح المنحني بشكل أسطواني cylindrically curved surface؛ التقاط وإخ ارج، باستخدام نظام الكشف عن الضوء وتحديد المدى light detection and 20 ranging المرفق بالطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV، ش ارئح المشاهد ثنائية الأبعاد، حيث يتيميز نظام LIDAR ثنائي الأبعاد بمجال رؤية FOV) field of view) أحادي البعد، على عكس نظام LIDAR ثلاثي الأبعاد الذي يحتوي على مجال رؤية ثنائي الأبعاد؛ حط الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV ميكانيكيًا على السطح المنحني بشكل أسطواني cylindrically curved surface باستخدام آلية للحط متصلة بالطائرة بدون 25 طيار (unmanned aerial vehicle (UAV؛ 13019 -59- التحكم في كامي ار الأعماق depth camera ونظام LIDAR ثنائي الأبعاد لالتقاط الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds والش ارئح ثنائية الأبعاد 2D slices للمشاهد، على الترتيب؛ إدخال الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة من كامي ار الأعماق depth camera والش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة captured 2D slices من نظام LIDAR ثنائي 5 الأبعاد؛ الكشف المستقل عن السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface وتحديد موقعه باستخدام الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة والش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة captured 2D slices؛ توجيه الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV بشكل مستقل من موضع 10 الانطلاق إلى موضع الهبوط landing position على السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface بناءً على الكشف المستقل وتحديد موقع السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface؛ و التحكم بشكل مستقل في الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV لتثبيتها على السطح المنحني بشكل أسطواني cylindrically curved surface في موضع الهبوط 15 landing position باستخدام آلية الحط perching mechanism. 12-الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 11، حيث تشتمل كذلك على: استخدام الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة في إج ارء الكشف المستقل وتحديد الموضع من موضع الانطلاق أثناء توجيه الطائرة بدون طيار unmanned aerial 20 (vehicle (UAV بشكل مستقل إلى موضع الهبوط landing position حتى تصل الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV إلى مقربة من السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface؛ و التحويل من استخدام الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds إلى استخدام الش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة captured 2D slices لإج ارء الكشف المستقل وتحديد الموضع بمجرد 25 وصول الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV إلى قرب السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface. 13019 -60- 13-الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم 12، حيث تشتمل كذلك على: توجيه الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV بشكل مستقل إلى موضع محاذاة بالقرب من السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface قبل الحط، حيث تتم محاذاة الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV بالنسبة لموضع 5 الهبوط landing position؛ و استخدام الش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة captured 2D slices في توجيه الطائرة بدون طيار unmanned aerial vehicle (UAV) بشكل مستقل للانتقال مباشرة من موضع المحاذاة إلى موضع الهبوط .landing position 10 14-الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 11، حيث تشتمل كذلك على الكشف المستقل عن السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface وتحديد موقعه عن طريق دمج الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds والش ارئح ثنائية الأبعاد 2D slices ، ويشتمل الدمج على: استخدام إحدى الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة في إج ارء أول مرور 15 من الكشف المستقل وتحديد موضع السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface؛ التقاط إحدى الش ارئح ثنائية الأبعاد 2D slices المناظرة باستخدام السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface المكتشف والمحدد موضعه من المرور الأول؛ و استخدام إحدى الش ارئح ثنائية الأبعاد 2D slices المناظرة في إج ارء مرور ثان للكشف المستقل 20 وتحديد موضع السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface. 15-الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 11، حيث تشتمل الطائرة بدون طيار unmanned aerial (vehicle (UAV كذلك على وحدة قياس بالقصور المستقل inertial measurement unit ملحقة بالطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV، حيث تشتمل الطريقة كذلك 25 على: 13019 -61- تقدير وضعية كامي ار الأعماق depth camera باستخدام وحدة قياس بالقصور الذاتي )IMU( inertial measurement unit؛ و استخدام الوضعية المقدرة لكامي ار الأعماق depth camera بين التقاط أول نقطة من الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds والتقاط ثاني الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point 5 clouds للتنبؤ بموقع السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface في ثاني الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds من السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface المتكتشف والمحدد موقعه في أولى الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد .3D point clouds 10 16-الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 11، حيث تشمل كذلك: استخدام الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة في الكشف عن السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface وتحديد موقعه بشكل مستقل؛ و التحكم في نظام LIDAR ثنائي الأبعاد لالتقاط الش ارئح ثنائية الأبعاد 2D slices عمودياً على السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface المكتشف والمحدد موقعه. 15 17-الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 16، حيث يشكّل السطح المنحني بشكل أسطواني cylindrically curved surface جزءًا من أسطوانة حيث تشتمل الطريقة كذلك على التحكم في نظام LIDAR ثنائي الأبعاد لالتقاط الشارئح ثنائية الأبعاد 2D slices عمودياً على المحور المركزي للأسطوانة central axis of the cylinder. 20 18-الطريقة وفقًا لعنصر الحماية 11، حيث تشتمل كذلك على استخدام طريقة توافق العينات العشوائية (random sample consensus (RANSAC في الكشف المستقل عن السطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface وتحديد موقعه. 25 19-الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 11، حيث تشتمل كذلك على: استخدام الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة أو الش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة captured 2D slices 13019 -62- أو كلاً من الغمائم النقطية ثلاثية الأبعاد 3D point clouds الملتقطة والش ارئح ثنائية الأبعاد الملتقطة captured 2D slices في الكشف عن عائق واحد أو أكثر على مسار طي ارن الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV من موضع الانطلاق إلى موضع الهبوط landing position؛ و 5 إعادة توجيه الطائرة بدون طيار (unmanned aerial vehicle (UAV بشكل مستقل لتجنب العائق الواحد أو أكثر على مسار الرحلة . 20-الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 11، حيث يكون السطح المنحني أسطوانيًا مغناطيسيًا، وتشتمل آلية الحط perching mechanism على سيقان مغناطيسية، وتشتمل الطريقة كذلك على الربط 10 المغناطيسي للسيقان المغناطيسية بالسطح المنحني الأسطواني cylindrically curved surface المغناطيسي أثناء الحط وتبقى متصلة مغناطيسيًا بالسطح المنحني اسطوانياً المغناطيسي بعد الحط. 13019 -63- 130)19 -64- 130)19 -65- 4 130)19 -66- 130)19 شكا٤ أستخدام كاميرا العمق أستخدامهط[[ ثنائي الأبعاد ٤٣٠ النهاية 130)19 -68- 130)19 -69- 130)19 -70- ثكتلا 130)19 -٩١- شكذا ٨٠٠ العثور على الموقع لأولي للأنبوب
  2. 2
    ١. الحصول علىقياساث IMU التنبؤ بموقع الأنبوب استنادا إلى التقدير لأخير (خطوة التنبؤ) ٨٢٠ ثفاير الموقع الموقع المتنباً به
  3. 3
    ١. الحصول على قيآنسات العمق حول تقدير موقع الأنبوب من قياسات العمق ٣ا تحديث تقدير موقع الأنبوب ٨٣٠