CN106335648A - 用于图像采集的无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于图像采集的无人机，属于无人机技术领域，所述用于图像采集的无人机包括：机身；光电吊舱，且所述光电吊舱包括：旋转主体，所述旋转主体转动地固定于所述机身上，所述旋转主体内固定有一用于进行信息采集的摄像装置；第一驱动件，固定于所述旋转主体上，并与所述摄像装置活动连接，第二偏转组件，转动地固定于机身和旋转主体之间，第一磁感应编码器，固定于第一驱动件上，并与外界飞行控制系统连接。本发明实现了在不影响用于图像采集的无人机的飞行状态和飞行效率的前提下，完成水平方向和竖直方向上的图像、视频信息的多角度采集，具有结构简单、适用性广的特点。

Description

用于图像采集的无人机

技术领域

本发明属于航空技术领域，特别涉及一种用于图像采集的无人机。

背景技术

无人机(英语:aircraft)，是指通过机身与空气的相对运动而获得空气动力升空飞行的机器。包括旋翼机、直升机、固定翼等。

无人机在飞行过程中，由于作业需求往往需要对途中的相关信息进行实时采集，如沿途的图像、视频信息等。然而现有技术中的无人机多采用“静态”的方式进行图像、视频信息的采集，当需要对其他角度进行采集时往往通过调整无人机的飞行姿态完成信息采集动作，此种以无人机为调整对象的采集方式过于繁琐，且对无人机的飞行姿态进行实时调整也极易影响无人机的飞行状态和飞行效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，如何在不影响用于图像采集的无人机的飞行状态和飞行效率的前提下完成图像、视频信息的多角度采集。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于图像采集的无人机，所述用于图像采集的无人机包括：机身；光电吊舱，所述光电吊舱转动地固定于所述机身上，且所述光电吊舱包括：旋转主体，所述旋转主体转动地固定于所述机身上，且所述旋转主体内固定有一用于进行信息采集的摄像装置；第一驱动件，所述第一驱动件固定于所述旋转主体上，并与所述摄像装置活动连接，且所述第一驱动件获取控制信号驱动所述摄像装置在第一竖直方向上相对于所述旋转主体进行转动，以对第一竖直方向上的视觉信息进行实时采集；第二偏转组件，所述第二偏转组件转动地固定于所述机身和所述旋转主体之间，且所述旋转主体通过所述第二偏转组件相对于所述机身在水平方向上和第二竖直方向上进行旋转；且所述第一竖直方向和所述第二竖直方向相互垂直；第一磁感应编码器，所述第一磁感应编码器固定于所述第一驱动件上，并与外界飞行控制系统连接，以对所述第一驱动件的旋转角度进行实时检测。

可选的，所述第二偏转组件包括：第二驱动件；第三驱动件；悬挂壳体，所述第二驱动件固定于所述悬挂壳体内；支撑壳体，所述第三驱动件固定于所述支撑壳体内；其中，所述悬挂壳体固定于所述机身上，并通过所述第二驱动件与所述支撑壳体活动连接；所述支撑壳体通过所述第三驱动件与所述旋转主体活动连接。

可选的，所述第二偏转组件还包括：第二磁感应编码器；所述第二驱动件包括：第二电机；所述第二磁感应编码器固定于所述第二电机上，并与外界飞行控制系统连接，以对所述第二电机的旋转角度进行实时检测。

可选的，所述第二偏转组件还包括：第三磁感应编码器；所述第三驱动件包括：第三电机；所述第三磁感应编码器固定于所述第三电机上，并与外界飞行控制系统连接，以对所述第三电机的旋转角度进行实时检测。

可选的，所述悬挂壳体还设置有一第一外接接口。

可选的，所述支撑壳体呈月弯型，且所述支撑壳体包括第一旋转端和第二旋转端；所述支撑壳体通过所述第一旋转端固定于所述悬挂壳体上，并通过所述第二旋转端固定于所述旋转主体上。

可选的，所述光电吊舱还包括：受力组件，所述受力组件固定于所述第一旋转端处，以连接所述悬挂壳体和所述支撑壳体，且所述受力组件包络所述第二驱动件。

可选的，所述受力组件包括：第一受力板；第二受力板；及支撑柱；所述第一受力板固定于所述悬挂壳体上，所述第二受力板固定于所述第一旋转端上，所述支撑柱将所述第一受力板和所述第二受力板固定连接，且所述第二驱动件固定于所述第一受力板和所述第二受力板之间。

可选的，所述旋转主体包括：外壳体，所述外壳体通过所述第二偏转组件固定于所述机身上；内壳体，所述内壳体套设在所述外壳体的内部，并与所述外壳体活动连接，且所述内壳体相对于所述外壳体可旋转，所述摄像装置固定于所述内壳体上；第一组合罩体，所述第一组合罩体包络在所述外壳体的外部，并与所述外壳体固定连接，且所述第一驱动件固定于所述第一组合罩体内；第二组合罩体，所述第二组合罩体包络在所述内壳体的外部，并与所述内壳体固定连接。

可选的，所述外壳体呈球状结构，且内部呈空心结构，以放置所述内壳体；且所述外壳体包括：第一外侧部；第二外侧部，所述第二外侧部和所述第一外侧部对立分布在所述外壳体的两侧；第三外侧部；第四外侧部，所述第四外侧部和所述第三外侧部对立分布在所述外壳体的两侧；第五外侧部；第六外侧部，所述第六外侧部和所述第五外侧部对立分布在所述外壳体的两侧；其中，所述第一外侧部、所述第二外侧部、所述第三外侧部、所述第四外侧部、所述第五外侧部和所述第六外侧部合围形成内部呈空心结构的所述外壳体，且所述第三外侧部位于所述第一外侧部和所述第二外侧部之间，并分别与所述第一外侧部和所述第二外侧部相邻；所述外壳体通过所述第三外侧部转动地固定于所述第二偏转组件上；所述第四外侧部、所述第五外侧部和所述第六外侧部均呈开口结构，且所述外壳体的内部空间通过所述第四外侧部、所述第五外侧部和/或所述第六外侧部与外界相通；所述第一组合罩体分别固定于所述第一外侧部和所述第二外侧部上；所述内壳体呈球状结构，且内部呈空心结构，以放置所述摄像装置；且所述内壳体包括：第一内侧部；第二内侧部，所述第二内侧部和所述第一内侧部对立分布在所述内壳体的两侧；第三内侧部；第四内侧部，所述第四内侧部和所述第三内侧部对立分布在所述内壳体的两侧；第五内侧部；第六内侧部，所述第六内侧部和所述第五内侧部对立分布在所述内壳体的两侧；其中，所述第一内侧部、所述第二内侧部、所述第三内侧部、所述第四内侧部、所述第五内侧部和所述第六内侧部合围形成内部呈空心结构的所述内壳体，且所述第三内侧部位于所述第一内侧部和所述第二内侧部之间，并分别与所述第一内侧部和所述第二内侧部相邻；所述内壳体通过所述第一内侧部和所述第二内侧部与所述外壳体活动连接，且所述第一内侧部和所述第一外侧部相贴合，所述第二内侧部和所述第二外侧部相贴合，所述第三内侧部和所述第三外侧部相贴合，所述第四内侧部位于所述第四外侧部的开口结构部位处；所述第五内侧部和所述第六内侧部均呈开口结构，且所述第二组合罩体对应固定于所述第五内侧部和所述第六内侧部上。

有益效果：

本发明提供了一种用于图像采集的无人机，一方面通过将光电吊舱中的旋转主体转动地固定于用于图像采集的无人机的机身上，且同时旋转主体内固定有一用于进行信息采集的摄像装置，这样就使得通过旋转主体相对于机身在水平方向上进行转动，以带动摄像装置对水平方向上的视觉信息进行实时采集；另一方面通过第一驱动件固定于旋转主体上，并与该摄像装置活动连接，以通过第一驱动件获取控制信号驱动摄像装置在第一竖直方向上相对于旋转主体进行转动，以对第一竖直方向上的视觉信息进行实时采集。最终通过光电吊舱作为调整对象，实现在不影响用于图像采集的无人机的飞行状态和飞行效率的前提下，完成水平方向和竖直方向上的图像、视频信息的多角度采集，具有结构简单、适用性广的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供的光电吊舱的整体结构示意图一；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明实施例提供的光电吊舱的整体结构示意图二；

图4为本发明实施例提供的光电吊舱的整体结构示意图三；

图5为图4的侧视图；

图6为图1的爆炸图；

图7为图3的爆炸图；

图8为图4的爆炸图；

图9为外壳体的结构示意图；

图10为内壳体的结构示意图；

图11为限位部件在光电吊舱中的连接关系示意图；

图12为第一外侧面和第一开口端的连接关系示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于图像采集的无人机，一方面通过将光电吊舱中的旋转主体转动地固定于用于图像采集的无人机的机身上，且同时在旋转主体内固定一用于进行信息采集的摄像装置，这样就使得通过旋转主体相对于机身在水平方向上进行转动，以带动摄像装置对水平方向上的视觉信息进行实时采集；另一方面通过第一驱动件固定于旋转主体上，并与该摄像装置活动连接，以通过第一驱动件获取控制信号驱动摄像装置在第一竖直方向上相对于旋转主体进行转动，以对第一竖直方向上的视觉信息进行实时采集。最终通过光电吊舱作为调整对象，实现在不影响用于图像采集的无人机的飞行状态和飞行效率的前提下，完成水平方向和竖直方向上的图像、视频信息的多角度采集，具有结构简单、适用性广的特点。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。

同时，本发明实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本发明实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本发明。

请参阅图1-5，本发明实施例提供了一种用于图像采集的无人机，包括：机身、光电吊舱。

其中，所述光电吊舱转动地固定于所述机身上。以通过调整光电吊舱的偏转角度来实现用于图像采集的无人机在飞行过程中沿途的水平方向上和竖直方向上的图像视频信息。

对于光电吊舱而言，所述光电吊舱可以包括：旋转主体1和第一驱动件2。且所述旋转主体1转动地固定于所述机身上，且所述旋转主体1内固定有一用于进行信息采集的摄像装置3，通过所述旋转主体1相对于所述机身在水平方向上进行转动，以带动所述摄像装置3对水平方向上的视觉信息进行实时采集。同时，所述第一驱动件2固定于所述旋转主体1上，并与所述摄像装置3活动连接，且所述第一驱动件2获取控制信号驱动所述摄像装置3在第一竖直方向上相对于所述旋转主体1进行转动，以对第一竖直方向上的视觉信息进行实时采集。

其中，所述第一驱动件2可以是包括定子和转子的第一电机，并通过转子与摄像装置3转动连接，第一电机与用于图像采集的无人机内部的飞行控制系统连接获取控制系统所输出的控制信号，以驱动所述第一电机的转子进行转动，进而转动中的转子带动摄像装置3在第一竖直方向上进行转动，实现调整摄像装置3的摄像角度。这里的第一竖直方向可以理解是相对于水平地面的竖直方向(即，垂直于水平地面的方向)。值得一提的是，所述旋转主体1相对于所述机身在水平方向上的转动，和所述摄像装置4相对于所述旋转主体1在第一竖直方向上的转动相互独立，即二者之间的旋转互不影响，以使得摄像装置4对水平方向上的信息采集和对第一竖直方向上的信息采集相互对立。

进一步地，所述光电吊舱还包括：第一偏转组件5。所述第一偏转组件5转动地固定于所述机身和所述旋转主体1之间，且所述旋转主体1通过所述第一偏转组件5相对于所述机身在水平方向上进行旋转。这里的第一偏转组件5可以理解为是用于对所述旋转主体1在水平方向上进行偏转的驱动组件，其固定于机身上，通过该第一偏转组件5，驱动所述旋转主体1在水平方向上进行偏转，以获取水平方向上任意偏转角度的图像视频信息。对于第一偏转组件5如何固定于机身上，本发明实施例并不局限，可以是直接通过螺钉将其螺纹连接于机身上，也可通过一固定装置将其固定于机身的底部，只要能够实现第一偏转组件5与机身相对固定，则均适用于本发明。

对于旋转主体1而言，所述旋转主体1可以包括：外壳体12、内壳体11、第一组合罩体13和第二组合罩体14。其中，所述外壳体12通过所述第一偏转组件5固定于所述机身上；所述内壳体11套设在所述外壳体12的内部，并与所述外壳体12活动连接，且所述内壳体11相对于所述外壳体12可旋转，所述摄像装置3固定于所述内壳体11上。所述第一组合罩体13包络在所述外壳体12的外部，并与所述外壳体12固定连接，且所述第一驱动件2固定于所述第一组合罩体13内。所述第二组合罩体14包络在所述内壳体11的外部，并与所述内壳体11固定连接。

需要说明的是，本发明实施例中外壳体12、内壳体11中的“内”、“外”，以及第一组合罩体13和第二组合罩体14中的“第一”、“第二”，以及本发明实施例中其他地方所涉及的“第一”、“第二”，仅是区分所用，并非对特征实质限定，这里先予以说明。

在本发明实施例中，请继续参阅图6-7，所述外壳体12可以呈球状结构，且内部呈空心结构，以放置所述内壳体11。所述内壳体11也呈球状结构，且内部呈空心结构，以放置所述摄像装置3。当然，这里的球状结构是相对的，并非指完全的整个球体，所述外壳体12和所述内壳体11是从整个球体中切下的部分球状结构。但由所述外壳体12、所述内壳体11、所述第一组合罩体13和所述第二组合罩体14整体所构成的旋转主体1，则是一整个球体结构。

详细而言，所述外壳体12包括：第一外侧部121，第二外侧部122，第三外侧部123，第四外侧部124，第五外侧部125，第六外侧部126。

其中，如图9-10所示，第一外侧部121可以理解为是所述外壳体12的左侧，第二外侧部122可以理解是所述外壳体12的右侧，第三外侧部123可以理解是所述外壳体12的上侧，第四外侧部124可以理解是所述外壳体12的下侧，第五外侧部125可以理解是所述外壳体12的前侧，第六外侧部126可以理解是所述外壳体12的后侧。且所述第二外侧部122和所述第一外侧部121对立分布在所述外壳体12的两侧；所述第四外侧部124和所述第三外侧部123对立分布在所述外壳体12的两侧。所述第六外侧部126和所述第五外侧部125对立分布在所述外壳体12的两侧。

以此通过所述第一外侧部121、所述第二外侧部122、所述第三外侧部123、所述第四外侧部124、所述第五外侧部125和所述第六外侧部126合围形成内部呈空心结构的所述外壳体12，且所述第三外侧部123位于所述第一外侧部121和所述第二外侧部122之间，并分别与所述第一外侧部121和所述第二外侧部122相邻；所述外壳体12通过所述第三外侧部123转动地固定于所述第一偏转组件5上；所述第四外侧部124、所述第五外侧部125和所述第六外侧部126均呈开口结构，且所述外壳体12的内部空间通过所述第四外侧部124、所述第五外侧部125和/或所述第六外侧部126与外界相通；所述第一组合罩体12分别固定于所述第一外侧部121和所述第二外侧部122上。

同样的，所述内壳体11可包括：第一内侧部111，第二内侧部112，第三内侧部113，第四内侧部114，第五内侧部115，第六内侧部116。

其中，第一内侧部111可以理解为是所述内壳体11的左侧，第二内侧部112可以理解是所述内壳体11的右侧，第三内侧部113可以理解是所述内壳体11的上侧，第四内侧部114可以理解是所述内壳体11的下侧，第五内侧部115可以理解是所述内壳体11的前侧，第六内侧部116可以理解是所述内壳体11的后侧。且所述第二内侧部112和所述第一内侧部111对立分布在所述内壳体11的两侧；所述第四内侧部114和所述第三内侧部113对立分布在所述内壳体12的两侧。所述第六内侧部116和所述第五内侧部115对立分布在所述内壳体11的两侧。且所述第二内侧部112和所述第一内侧部111对立分布在所述内壳体11的两侧。所述第四内侧部114和所述第三内侧部113对立分布在所述内壳体11的两侧。所述第六内侧部116和所述第五内侧部115对立分布在所述内壳体11的两侧。

以此通过所述第一内侧部111、所述第二内侧部112、所述第三内侧部113、所述第四内侧部114、所述第五内侧部115和所述第六内侧部116合围形成内部呈空心结构的所述内壳体11，且所述第三内侧部113位于所述第一内侧部111和所述第二内侧部112之间，并分别与所述第一内侧部111和所述第二内侧部112相邻。所述内壳体11通过所述第一内侧部111和所述第二内侧部112与所述外壳体12活动连接，且所述第一内侧部111和所述第一外侧部121相贴合，所述第二内侧部112和所述第二外侧部121相贴合，所述第三内侧部113和所述第三外侧部123相贴合，所述第四内侧部114位于所述第四外侧部124的开口结构部位处；所述第五内侧部115和所述第六内侧部116均呈开口结构，且所述第二组合罩体14对应固定于所述第五内侧部115和所述第六内侧部116上。

对于所述第一组合罩体13而言，所述第一组合罩体13而言包括：第一罩体131、第二罩体132和轴承组件133。

其中，所述第一罩体13固定于所述外壳体12的第一外侧部121上，且所述第一驱动件2固定于所述第一罩体13内，以使得所述第一驱动件2穿过所述第一外侧部121与所述内壳体11的第一内侧部111活动连接。所述第二罩体14固定于所述外壳体12的第二外侧部121上。所述轴承组件133固定于所述第二罩体14内，且所述轴承组件133通过所述外壳体12的第二外侧部121与所述内壳体11的所述第二内部侧112固定连接，以使所述第二内部侧112相对于所述外壳体12的第二外侧部122可相对转动。

需要说明的是，本发明实施例通过第一罩体13将第一驱动件2固定于一密闭的空间内，以防止第一驱动件2裸露于外界环境中而受到损坏(如雨水的冲刷、灰尘的进入等)，导致第一驱动件2无法正常工作。同时，这里在第二外侧部122处设置有轴承组件133，使其作为第一驱动件2驱动力的平衡部件，可以理解为当第一驱动件2在第一外侧部121驱动内壳体11带动摄像装置3进行转动时，此时如果与第一外侧部121对立的第二外侧部122处没有与之相平衡的旋转部件，则极易因整个内壳体11仅存在一个旋转支点而在旋转过程中出现晃动、不稳固的技术缺陷，因此本发明实施例通过设置轴承组件133对于与第一驱动件2相对应的另一个旋转支点对内壳体11的旋转进行支撑，以使其能够平稳的带动摄像装置进行旋转。

这里的所述轴承组件133可以包括：轴承1331和法兰盘1332。其中，所述法兰盘1332固定于所述第二外侧部122上，且所述轴承1331和所述法兰盘1332轴承连接。需要说明的是，对于所述轴承1331和所述法兰盘1332轴承连接以构成一个能够进行现对于旋转的轴承组件133以是现有技术，此处对于其如何进行轴承连接以及如何进行旋转不再做赘述，而对于将轴承组件133应用于本发明，使其与第一驱动件2构成所述内壳体11对立的两个旋转支点，以达到所述内壳体11平稳的带动所述摄像装置3进行转动的技术效果，是本发明实施例的创新所在，此处先予以澄清。

对于所述第二组合罩体14而言，所述第二组合罩体14可以包括：第三罩体141和第四罩体142。

其中，所述第三罩体141固定于所述第五内侧面115上，且所述第三罩体141上开设有一第一投射窗口1411，以使得所述摄像装置3通过所述第一投射窗口1411与外界视野相通。所述第四罩体142固定于所述第六内侧面116上。

在本发明实施例中，为了能够最大化的降低用于图像采集的无人机在空中飞行的过程中所受到的空气阻力，作为本发明实施例的一种实施方式，所述第一罩体131、所述第二罩体132、所述第三罩体141和所述第四罩体142均呈半球状结构。

且对于第一罩体131而言，

所述第一罩体131包括一第一开口端1311，并通过所述第一开口端1311固定于所述第一外侧部121上；所述第一开口端1311是所述半球状结构中直径最大的一个开口端。可以理解为第一罩体131由与第一开口端1311至其尾端，内径逐渐减小，即所述第一开口端1311是所述半球状结构中直径最大的一个圆形端口。

且对于第二罩体132而言，

所述第二罩体132也包括一第二开口端1322，并通过所述第二开口端1322固定于所述第二外侧部122上；所述第二开口端1322是所述半球状结构中直径最大的一个开口端。可以理解为第二罩体132由与第二开口端1322至其尾端，内径逐渐减小，即所述第二开口端1322是所述半球状结构中直径最大的一个圆形端口。

且对于第三罩体141和第四罩体142而言，所述第三罩体141包括一第三开口端1411，并通过所述第三开口端1411固定于所述第五内侧面上，所述第四罩体142包括一第四开口端1421，并通过所述第四开口端1421固定于所述第六内侧面116上，且所述第四开口端1421设置在所述第四罩体142的端部部位处。同时，所述第三罩体141和所述第四罩体142的外侧壁均呈球面状。

值得一提的是，由于摄像装置3固定于所述内壳体11内，而摄像装置3作为电子产品，其工作一段时间均会发热，为了使得摄像装置3在内壳体11内能够及时散热，以保证摄像装置3安全稳定运行，本发明实施例在所述第四罩体142的外壁上，还设置有若干个排风口1422，以使所述第四罩体142的内部空间通过所述若干个排风口1422与外界气流相通。但是对于排风口1422的数量，排放规则，以及开口形状本发明实施例并不局限，话句话说，排风口1422的数量可以是2个，3个，4个或者多个，排风口1422可以是并列分布，也可以是随机分布，排风口1422可以是圆锥型，也可以是圆筒型，最终只要能够实现所述第四罩体142的内部空间通过所述若干个排风口1422与外界气流相通，对摄像装置3进行冷却，则均适用于本发明。

这里需要特别强调的是，之所以将所述第一罩体131和所述第二罩体132设计成半球状结构，以及所述第三罩体141和所述第四罩体142的外侧壁均呈球面状，同时所述外壳体12和所述内壳体11为从整个球体中切下的部分球状结构。是为了使得最后由所述外壳体12、所述内壳体11、所述第一罩体131、所述第二罩体132、所述第三罩体141和所述第四罩体142整体所构成的旋转主体1，是一整个球体结构。以使得所述外壳体12、所述内壳体11、所述第一罩体131、所述第二罩体132、所述第三罩体141和所述第四罩体142的外侧面(可以理解为用于图像采集的无人机飞行过程中光电吊舱的迎风面)作为迎风面时，风的阻力顺着所述外壳体12、所述内壳体11、所述第一罩体131、所述第二罩体132、所述第三罩体141和/或所述第四罩体142的球状表面得以减缓，进而最大化的降低本发明实施例提供的用于图像采集的无人机在空中运行过程中所收到的阻力。同时，也可以使得当遇到恶劣天气环境如雷雨天气时，降落于所述外壳体12、所述内壳体11、所述第一罩体131、所述第二罩体132、所述第三罩体141和/或所述第四罩体142的雨水，可以顺着所述外壳体12、所述内壳体11、所述第一罩体131、所述第二罩体132、所述第三罩体141和/或所述第四罩体142的球状表面下流，避免积水。

当然，对于第四罩体142而言，由于其外侧壁开设有若干个排风口1422为了避免雨水由若干个排风口1422倒灌进入内壳体11中，进而损坏摄像装置，作为本发明的一种实施方式，若干个排风口1422的开口方向朝下，即与水平面呈一夹角，以达到溅落于第四罩体142外侧壁上的雨水在若干个排风口1422处由于自身重力作用直接流下的技术效果。

进一步的，在本发明实施例中，对于第一罩体131的第一开口端1311与第一外侧部121之间的连接方式，第二罩体132的第二开口端1321与第二外侧部122之间的连接方式，第三罩体141的第三开口端1413与第三外侧部123之间的连接方式，第四罩体142的第四开口端1421与第四外侧部124之间的连接方式，可具体如下所述：

请参阅图12在所述第一罩体131的所述第一开口端1311上设置有一环状的凹槽1311a，在所述第一外侧部121的边缘部位设置有一环状的凸起1211a，且所述凸起1211a插入所述凹槽1311a中。同样的，在所述第二开口端1321上设置有一环状的凹槽，所述第二外侧部122的边缘部位设置有一环状的凸起，且所述凸起插入所述凹槽中。在所述第三开口端1413上也设置有一环状的凹槽，在所述第五内侧部115的边缘部位设置有一环状的凸起，且所述凸起插入所述凹槽中。在所述第四开口端1421上也设置有一环状的凹槽，所述第六内侧部的边缘部位设置有一环状的凸起，且所述凸起插入所述凹槽中。

由于第一罩体131的第一开口端1311与第一外侧部121之间的连接方式，与第二罩体132的第二开口端1321与第二外侧部122之间的连接方式，第三罩体141的第三开口端1413与第三外侧部123之间的连接方式，第四罩体142的第四开口端1421与第四外侧部124之间的连接方式均相同，因此，下面以第一罩体131的第一开口端1311与第一外侧部121之间的连接方式为例来进行详细说明，对于第二罩体132的第二开口端1321与第二外侧部122之间的连接方式，第三罩体141的第三开口端1413与第三外侧部123之间的连接方式，第四罩体142的第四开口端1421与第四外侧部124之间的连接方式未详述部分，请参阅第一罩体131的第一开口端1311与第一外侧部121之间的连接方式叙述即可。

具体来说，在所述第一罩体131的所述第一开口端1311上设置一环状的凹槽1311a，在所述第一外侧部121的边缘部位设置一环状的凸起1211a，并通过所述凸起1211a插入所述凹槽1311a中，可以理解在如图12所示的竖直方向上，当遇到恶劣天气环境如雷雨天气时，雨水落入所述第一罩体131的所述第一开口端1311与所述第一外侧部121的连接部位处时，由于其连接缝隙是弯折型而非直线型型，因此减缓了雨水的流入缝隙内的流入速度，再搭配第一罩体131的球状表示，使得落入第一罩体131的雨水很快地在自身重力的作用下被流下，相反，如果所述第一罩体131的所述第一开口端1311，与所述第一外侧部121直接贴合，而未开设任何的凸起的1211a或者凹槽1311a，即所述第一罩体131的所述第一开口端1311，与所述第一外侧部121的连接缝隙是直线型，则雨水落入缝隙时，由于是一条竖直向下的缝隙，雨水在自身重力的作用下极易流入内壳体11中，而对摄像装置3造成损坏。

当然，为了进一步的加强防水、防尘效果，在所述第一罩体131的所述第一开口端1311上，还可以开设多条类似于所述凹槽1311a，即若干条所述凹槽1311a在所述第一开口端1311的并列的从上向下分布，同时与之相匹配的所述第一外侧部121的边缘部位上，设置有与所述凹槽1311a数量相同的环状的凸起1211a，每一个凸起1211a对应插入一个所述凹槽1311a中，这样就形成了若干条“弯折型”缝隙，以对起到多层防水的作用。

在本发明实施例中另外需要补充的是，内壳体中除安装摄像装置3外，还可同时安装其他装置，例如可在所述内壳体11中再固定有一用于照明的红外装置4，使得红外装置4与摄像装置搭配使用进行实现夜间摄像。此时可在所述第三罩体141上开设一第二投射窗口1412，以使得所述红外装置4通过所述第二投射窗口1412与外界视野相通。同时，所述内壳体11的中间部位设置有一安装槽117，且所述安装槽117上设置有一隔板118，以将所述红外装置4和所述摄像装置3安装在所述隔板118的上下两侧。作为本发明的一种实施方式，所述摄像装置3可以是摄像机；所述红外装置4可以是红外仪。

当然，对于第一投射窗口1411和第二投射窗口1412的分布方式，可以是多种多样的，本发明并不局限。例如，第一投射窗口1411和第二投射窗口1412可以是呈上下分布的关系分布在所述第三罩体141上，也可以是呈左右分布的关系分布在所述第三罩体141上，还可以是呈斜对角线的方式分布在所述第三罩体141上，只要能够实现摄像装置3通过第一投射窗口1411与外界视野相通，红外装置4通过第二投射窗口1412与外界视野相通，则均适用于本发明。

为了减轻用于图像采集的无人机整机重量，由于第一驱动件2要与第一外侧部121的盘面活动连接，因此对于第一外侧部121采用的是实心体结构，而对于第二外侧部122而言，可尽量采用“空心体”的结构设计，以便减轻自动，例如：第二外侧部122可以包括十字型结构的支撑骨架1221和支撑圆盘1222。其中，所述支撑骨架1221对称地固定于所述支撑圆盘1222的外围边缘部位处，且所述轴承组件133固定于所述支撑圆盘1222上。支撑骨架1221做为支撑框架用于连接所述支撑圆盘1222和轴承组件133，以此通过十字型架结构来取代第一外侧部121的实心体结构，达到减轻自重的技术效果。

更进一步地，请参阅图11在内壳体11被第一驱动件2驱动旋转过程中，为了避免在内壳体11旋转过度，也即旋转角度过大而影响正常拍摄，作为优选，所述光电吊舱还包括：限位部件6。所述限位部件6固定于所述轴承组件133上，并与所述轴承组件133同步转动；且所述支撑骨架1221上开设有一挡位孔1221a，所述挡位孔1221a上设置有一挡位件，所述限位部件6与所述挡位件接触或者分离，以对所述轴承组件133的旋转进行限位。

详细而言，所述挡位件可以是一个螺钉，所述挡位孔1221a可以是与所述螺钉相匹配的螺纹孔，所述限位部件6是一旋转杆。且所述旋转杆包括定位端61和转动端62，所述定位端61固定于所述法兰盘上，所述转动端62相对于所述定位端61进行旋转，以与所述螺钉接触或者分离。这里为了控制所述旋转杆在一定角度内进行转动，进而控制内壳体在一定角度内进行旋转，可在支撑骨架1221固定设置两个挡位孔1221a，并固定两个螺钉，使得由两个螺钉在支撑圆盘1222上构成一张角，进而当旋转杆随轴承组件133旋转至某一角度时，被螺钉阻挡而限制转动。且为了能够使得旋转杆与转动端62能够更好地接触，作为本发明的一种实现方式，。在转动端62上还开设有一挡位槽63。所述挡位槽63的槽口内径大于或者等于所述螺钉的外径，以此转动端62通过该挡位槽63与螺钉相接触。

更进一步地，为了对内壳体11的在第一竖直方向上的旋转角度进行实时检测，本发明实施例所提供的所述光电吊舱还包括：第一磁感应编码器7。所述第一磁感应编码器7固定于所述第一电机上，并与外界飞行控制系统连接，以对所述第一电机的旋转角度进行实时采集，进而实时检测所述内壳体的偏转角度。需要说明的是磁感应编码器通过磁场变化来对角度偏转位移进行检测的工作原理已是现有技术，此处不再赘述，而将磁感应编码器应用于本发明，与第一驱动件2及内壳体11相匹配以对摄像装置3的拍摄角度进行控制，是本发明的创新点所在，此处先予以澄清。

在本发明实施例中，所述第一偏转组件5可以包括：第二驱动件51和悬挂壳体52。

其中，所述悬挂壳体52呈空心圆柱体结构，通过其下端部分固定于所述旋转主体1上，通过其上端部分固定于所述机身上。同样的，对于悬挂件52如何固定于机身上，本发明实施例并不局限，可以是直接通过螺钉将其螺纹连接于机身上，也可通过一固定装置将其固定于机身的底部，只要能够实现第一偏转组件5与机身相对固定，则均适用于本发明。

其中，所述第二驱动件51可以是第二电机，被固定于所述悬挂壳体52内，并与所述旋转主体1活动连接，且所述第二驱动件51获取控制信号驱动所述旋转主体在水平方向上相对于所述机身进行转动，以对水平方向上的视觉信息进行实时采集。

相同的，为了对内壳体11的在水平方向上的旋转角度进行实时检测，本发明实施例所提供的所述第一偏转组件还包括：第二磁感应编码器53。所述第二磁感应编码器53固定于所述第二电机上，并与外界飞行控制系统连接，以对所述第二电机的旋转角度进行实时采集，进而实时检测所述内壳体11在水平方向上的偏转角度。需要说明的是磁感应编码器通过磁场变化来对角度偏转位移进行检测的工作原理已是现有技术，此处不再赘述，而将磁感应编码器应用于本发明，与第二驱动件51及内壳体11相匹配以对摄像装置3的拍摄角度进行控制，是本发明的创新点所在，此处先予以澄清。

更进一步地，在本发明实施例中为了实现摄像装置3所拍摄的图像视频信息及时输出，本发明实施例在所述悬挂壳体52上还设置有一用于外接外界设备的第一外接接口521，如USB传输接口，同样的在所述第四罩体142上设置有一第二外接接口1423，如USB传输接口。

本发明实施例提供的上述用于图像采集的无人机，一方面通过将光电吊舱中的旋转主体转动地固定于用于图像采集的无人机的机身上，且同时在旋转主体内固定一用于进行信息采集的摄像装置，这样就使得通过旋转主体相对于机身在水平方向上进行转动，以带动摄像装置对水平方向上的视觉信息进行实时采集；另一方面通过第一驱动件固定于旋转主体上，并与该摄像装置活动连接，以通过第一驱动件获取控制信号驱动摄像装置在第一竖直方向上相对于旋转主体进行转动，以对第一竖直方向上的视觉信息进行实时采集。最终通过光电吊舱作为调整对象，实现在不影响用于图像采集的无人机的飞行状态和飞行效率的前提下，完成水平方向和竖直方向上的图像、视频信息的多角度采集，具有结构简单、适用性广的特点。

当然，为了能够实现光电吊舱在更广的视野角度进行图像视频信息的采集，如除了上述相对于水平地面的水平方向上和第一竖直方向上(两个方向)进行旋转，本发明提供的又一实施例还可实现光电吊舱在相对于水平地面的水平方向上、第一竖直方向上和第二竖直方向上(三个方向)上进行旋转，其中，所述第一竖直方向和所述第二竖直方向为相互垂直的两个竖直方向。

在该实施例中，请参阅图8，所述光电吊舱还可以包括：第二偏转组件8(取代上述实施例的第一偏转组件5)，所述第二偏转组件8转动地固定于所述机身和所述旋转主体1之间，且所述旋转主体1通过所述第二偏转组件8相对于所述机身在水平方向上、所述第一竖直方向上和第二竖直方向上进行旋转；且所述第一竖直方向和所述第二竖直方向相互垂直。

详细而言，所述第二偏转组件8包括：第二驱动件51、第三驱动件81、悬挂壳体52和支撑壳体82。其中，所述第二驱动件51固定于所述悬挂壳体52内；所述第三驱动件81固定于所述支撑壳体82内；且所述悬挂壳体52固定于所述机身上，并通过所述第二驱动件51与所述支撑壳体82活动连接；所述支撑壳体82通过所述第三驱动件81与所述旋转主体1活动连接。

在该实施例中，所述第二驱动件51、第三驱动件81分别是第二电机和第三电机，且同样的为了对内壳体11的在水平方向上的旋转角度以及第二竖直方向上的旋转角度，该实施例所提供的所述第二偏转组件8还包括：第二磁感应编码器53和第三磁感应器。所述第二磁感应编码器53固定于所述第二电机上，并与外界飞行控制系统连接，以对所述第二电机的旋转角度进行实时采集，进而实时检测所述内壳体11在水平方向上的偏转角度。所述第三磁感应编码器固定于所述第三电机上，并与外界飞行控制系统连接，以对所述第三电机的旋转角度进行实时采集，进而实时检测所述内壳体11在第二竖直方向上的偏转角度。同样需要说明的是磁感应编码器通过磁场变化来对角度偏转位移进行检测的工作原理已是现有技术，此处不再赘述，而将磁感应编码器应用于本发明，与第二驱动件51、第三驱动件81及内壳体11相匹配以对摄像装置3的拍摄角度进行控制，是本发明的创新点所在，此处先予以澄清。

进一步的，所述支撑壳体82呈月弯型，且所述支撑壳体82包括第一旋转端821和第二旋转端822。所述支撑壳体82通过所述第一旋转端821转动地固定于所述悬挂壳体52上，并通过所述第二旋转端822转动地固定于所述旋转主体1上。最终实现第二驱动件51驱动所述支撑壳体82在水平方向上进行旋转，以带动所述旋转主体1在水平方向上进行转动。

需要特别注意的是，在该实施例中，由于第二驱动件51与支撑壳体82直接相连而承载着支撑壳体82以及旋转主体1的重力，对此为了减轻第二驱动件51相对于支撑壳体82的承载压力，所述光电吊舱还包括：受力组件84。所述受力组件84固定于所述第一旋转端821处，以连接所述悬挂壳体52和所述支撑壳体82，且所述受力组件84包络所述第二驱动件52。

可以理解为受力组件84为过度受力部件，其将悬挂壳体52和所述支撑壳体82相连，并将所述第二驱动件52在内，以此减轻了第二驱动件52与支撑壳体82的第一旋转端821连接过程中所承载的支撑壳体82以及旋转主体1的重力，对第二驱动件52起到了防护作用。

更进一步的，所述受力组件84可以包括：第一受力板841、第二受力板842及支撑柱843。其中，所述第一受力板841固定于所述悬挂壳体52上，所述第二受力板841固定于所述第一旋转端821上，所述支撑柱843将所述第一受力板841和所述第二受力板842固定连接，且所述第二驱动件51固定于所述第一受力板841和所述第二受力板842之间。需要说明的是，此处所述第一受力板841与所述悬挂壳体52之间的固定，所述第二受力板841与所述第一旋转端821之间的固定，以及本申请中其余地方所描述的位置固定但却二者可以发生相对转动的“固定”，仅仅是值二者之间的相对位置固定，不会发生位移，当对其是否可以发生相对转动，并不限定，此处予以说明。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于图像采集的无人机，特征在于，所述用于图像采集的无人机包括：

机身；

光电吊舱，所述光电吊舱转动地固定于所述机身上，且所述光电吊舱包括：

旋转主体，所述旋转主体转动地固定于所述机身上，且所述旋转主体内固定有一用于进行信息采集的摄像装置；

第一驱动件，所述第一驱动件固定于所述旋转主体上，并与所述摄像装置活动连接，且所述第一驱动件获取控制信号驱动所述摄像装置在第一竖直方向上相对于所述旋转主体进行转动，以对第一竖直方向上的视觉信息进行实时采集；

第二偏转组件，所述第二偏转组件转动地固定于所述机身和所述旋转主体之间，且所述旋转主体通过所述第二偏转组件相对于所述机身在水平方向上和第二竖直方向上进行旋转；且所述第一竖直方向和所述第二竖直方向相互垂直；

第一磁感应编码器，所述第一磁感应编码器固定于所述第一驱动件上，并与外界飞行控制系统连接，以对所述第一驱动件的旋转角度进行实时检测。

2.如权利要求1所述的用于图像采集的无人机，其特征在于，所述第二偏转组件包括：

第二驱动件；

第三驱动件；

悬挂壳体，所述第二驱动件固定于所述悬挂壳体内；

支撑壳体，所述第三驱动件固定于所述支撑壳体内；

其中，所述悬挂壳体固定于所述机身上，并通过所述第二驱动件与所述支撑壳体活动连接；所述支撑壳体通过所述第三驱动件与所述旋转主体活动连接。

3.如权利要求2所述的用于图像采集的无人机，其特征在于，所述第二偏转组件还包括：

第二磁感应编码器；

所述第二驱动件包括：第二电机；

所述第二磁感应编码器固定于所述第二电机上，并与外界飞行控制系统连接，以对所述第二电机的旋转角度进行实时检测。

4.如权利要求3所述的用于图像采集的无人机，其特征在于，所述第二偏转组件还包括：

第三磁感应编码器；

所述第三驱动件包括：第三电机；

所述第三磁感应编码器固定于所述第三电机上，并与外界飞行控制系统连接，以对所述第三电机的旋转角度进行实时检测。

5.如权利要求4所述的用于图像采集的无人机，其特征在于，

所述悬挂壳体还设置有一第一外接接口。

6.如权利要求5所述的用于图像采集的无人机，其特征在于，

所述支撑壳体呈月弯型，且所述支撑壳体包括第一旋转端和第二旋转端；

所述支撑壳体通过所述第一旋转端固定于所述悬挂壳体上，并通过所述第二旋转端固定于所述旋转主体上。

7.如权利要求6所述的用于图像采集的无人机，其特征在于，所述光电吊舱还包括：

受力组件，所述受力组件固定于所述第一旋转端处，以连接所述悬挂壳体和所述支撑壳体，且所述受力组件包络所述第二驱动件。

8.如权利要求7所述的用于图像采集的无人机，其特征在于，所述受力组件包括：

第一受力板；

第二受力板；及

支撑柱；

所述第一受力板固定于所述悬挂壳体上，所述第二受力板固定于所述第一旋转端上，所述支撑柱将所述第一受力板和所述第二受力板固定连接，且所述第二驱动件固定于所述第一受力板和所述第二受力板之间。

9.如权利要求8所述的用于图像采集的无人机，其特征在于，所述旋转主体包括：

外壳体，所述外壳体通过所述第二偏转组件固定于所述机身上；

内壳体，所述内壳体套设在所述外壳体的内部，并与所述外壳体活动连接，且所述内壳体相对于所述外壳体可旋转，所述摄像装置固定于所述内壳体上；

第一组合罩体，所述第一组合罩体包络在所述外壳体的外部，并与所述外壳体固定连接，且所述第一驱动件固定于所述第一组合罩体内；

第二组合罩体，所述第二组合罩体包络在所述内壳体的外部，并与所述内壳体固定连接。

10.如权利要求9所述的用于图像采集的无人机，其特征在于：

所述外壳体呈球状结构，且内部呈空心结构，以放置所述内壳体；且所述外壳体包括：

第一外侧部；

第二外侧部，所述第二外侧部和所述第一外侧部对立分布在所述外壳体的两侧；

第三外侧部；

第四外侧部，所述第四外侧部和所述第三外侧部对立分布在所述外壳体的两侧；

第五外侧部；

第六外侧部，所述第六外侧部和所述第五外侧部对立分布在所述外壳体的两侧；

其中，所述第一外侧部、所述第二外侧部、所述第三外侧部、所述第四外侧部、所述第五外侧部和所述第六外侧部合围形成内部呈空心结构的所述外壳体，且所述第三外侧部位于所述第一外侧部和所述第二外侧部之间，并分别与所述第一外侧部和所述第二外侧部相邻；所述外壳体通过所述第三外侧部转动地固定于所述第二偏转组件上；所述第四外侧部、所述第五外侧部和所述第六外侧部均呈开口结构，且所述外壳体的内部空间通过所述第四外侧部、所述第五外侧部和/或所述第六外侧部与外界相通；所述第一组合罩体分别固定于所述第一外侧部和所述第二外侧部上；

所述内壳体呈球状结构，且内部呈空心结构，以放置所述摄像装置；且所述内壳体包括：

第一内侧部；

第二内侧部，所述第二内侧部和所述第一内侧部对立分布在所述内壳体的两侧；

第三内侧部；

第四内侧部，所述第四内侧部和所述第三内侧部对立分布在所述内壳体的两侧；

第五内侧部；

第六内侧部，所述第六内侧部和所述第五内侧部对立分布在所述内壳体的两侧；

其中，所述第一内侧部、所述第二内侧部、所述第三内侧部、所述第四内侧部、所述第五内侧部和所述第六内侧部合围形成内部呈空心结构的所述内壳体，且所述第三内侧部位于所述第一内侧部和所述第二内侧部之间，并分别与所述第一内侧部和所述第二内侧部相邻；所述内壳体通过所述第一内侧部和所述第二内侧部与所述外壳体活动连接，且所述第一内侧部和所述第一外侧部相贴合，所述第二内侧部和所述第二外侧部相贴合，所述第三内侧部和所述第三外侧部相贴合，所述第四内侧部位于所述第四外侧部的开口结构部位处；所述第五内侧部和所述第六内侧部均呈开口结构，且所述第二组合罩体对应固定于所述第五内侧部和所述第六内侧部上。