CN107458615A - 一种无人机搭载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机搭载装置，用于实时定位差分测量装置的搭载，包括搭载架，搭载架上设置有用于侦测搭载物姿态的平衡传感器，搭载架上还设置有输出机械运动，以调节搭载物姿态的调节执行机构，调节执行机构和平衡传感器均与主控模块控制连接，通过主控模块根据获取的搭载物的姿态信息，对应的控制调节执行机构的动作。通过平衡传感器实时监测搭载装置的姿态，并根据监测结果通过主控装置输出对应的控制信号，操作调节执行结构，对所搭载的实时定位差分测量装置进行姿态校正。保证其上所搭载的实时定位差分测量装置姿态的正确，从而保证通过该装置所获得的测量信号的准确，自动化调平RTK接收装置姿态，从根本上免除人力的实地操作。

Description

一种无人机搭载装置
技术领域
本发明涉及自动化测量技术领域，更具体地说，涉及一种无人机搭载装置。
背景技术
现阶段，随着科学技术的日新月异，无人机也越来越多的进入了人们的视野，进入了人们的生活，无人机也越来越多的代替了工人的工作，在很大的幅度上节省了很多的人力，也大大地提高了工作的效率。
RTK(Real-time kinematic)载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。这是一种新的常用的GPS测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。
同样，RTK(实时定位差分测量)接收机作为一种精密的定位测量仪器，在测量的技术上也发展的十分迅速，定位的精度也越来的越高，在测量的方式上也相对于传统的测量方式节省了不少的人力，但是在野外的测量过程中仍然需要工作人员进行不同地点的采点，为测量工程提供测量点数据。
综上所述，如何将无人机技术应用于RTK技术，实现提高效率减少人力消耗等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无人机搭载装置，该无人机搭载装置的结构设计可以有效地解决如何将无人机技术应用于RTK技术，实现提高效率减少人力消耗等的技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无人机搭载装置，用于实时定位差分测量装置的搭载，包括搭载架，所述搭载架上设置有用于侦测搭载物姿态的平衡传感器，所述搭载架上还设置有输出机械运动，以调节所述搭载物姿态的调节执行机构，所述调节执行机构和所述平衡传感器均与主控模块控制连接，通过所述主控模块根据获取的搭载物的姿态信息，对应的控制所述调节执行机构的动作。
优选的，上述无人机搭载装置中，所述搭载架包括环形固定架，连接于所述环形固定架上方的、用于与无人机搭载连接固定的搭载腿；所述环形固定架通过可调节连接机构连接所述搭载物。
优选的，上述无人机搭载装置中，三只或以上的所述搭载腿均匀分布于所述环形固定架上，所述搭载腿的个数与所连接的无人机的悬臂支数一致。
优选的，上述无人机搭载装置中，所述调节执行机构包括相互活动连接的第一调节组件及第二调节组件，所述第一调节组件用于调节所述搭载物与所述环形固定架所在平面所成的角度，所述第二调节组件用于调节所述搭载物与所述环形固定架的中轴所成的角度。
优选的，上述无人机搭载装置中，所述平衡传感器包括设置于所述环形固定架上的第一传感器探头，及设置于所述第二调节组件上的第二传感器探头，所述第一探头用于检测所述搭载物与所述环形固定架所在平面所成的角度，所述第二探头用于检测所述搭载物与所述环形固定架的中轴所成的角度。
优选的，上述无人机搭载装置中，所述第一调节组件包括第一电机，及与所述第一电机的输出轴周向传动连接的挂架，所述第一电机的机壳与所述环形固定架安装固定，所述挂架与所述第二调节组件连接，所述第二调节组件连接所述搭载物。
优选的，上述无人机搭载装置中，所述第二调节组件包括安装轴、连杆机构及旋转输出机构，所述安装轴的顶端用于安装所述搭载物，所述连杆机构连接所述安装轴，所述旋转输出机构连接所述连杆机构，用于驱动所述连杆机构的转动以调节所述安装轴的角度。
优选的，上述无人机搭载装置中，所述第二调节组件还包括轴架，所述轴架与所述挂架可转动连接，所述安转轴可转动插装于所述轴架；
所述旋转输出机构包括第二电机及蜗轮，所述第二电机安装固定于所述轴架，其输出轴与所述安装轴同轴连接，所述安装轴上设置有螺旋齿，所述蜗轮与所述螺旋齿啮合配合，所述连杆机构具体为四连杆机构，所述蜗轮通过四连杆机构与所述轴架连接，通过所述第二电机输出转动，驱动所述四连杆机构推动所述轴架调节所述安装轴的角度。
优选的，上述无人机搭载装置中，所述第一电机及第二电机均为直流无刷伺服电机，所述主控模块包括FPGA控制单元，用于根据所述第一传感器探头及第二传感器探头获得的状态信息，分别控制所述第一电机及第二电机的输出动作，控制所述搭载物调节至预设姿态。
优选的，上述无人机搭载装置中，所述轴架底部安装固定有伸缩测量杆，所述伸缩测量杆与所述主控模块控制连接，用于在搭载物姿态校正后，控制所述伸缩测量杆伸出进行测量。
本发明提供的无人机搭载装置，用于实时定位差分测量装置的搭载，包括搭载架，所述搭载架上设置有用于侦测搭载物姿态的平衡传感器，所述搭载架上还设置有输出机械运动，以调节所述搭载物姿态的调节执行机构，所述调节执行机构和所述平衡传感器均与主控模块控制连接，通过所述主控模块根据获取的搭载物的姿态信息，对应的控制所述调节执行机构的动作。采用本发明提供的技术方案能够有效结合无人机技术及RTK技术各自的优点，通过平衡传感器实时监测搭载装置的姿态，并根据监测结果通过主控装置输出对应的控制信号，操作调节执行结构，对所搭载的实时定位差分测量装置进行姿态校正。保证其上所搭载的实时定位差分测量装置姿态的正确，从而保证通过该装置所获得的测量信号的准确，自动化的对RTK接收装置进行垂直姿态调平，从根本上免除人力的实地操作，不再需要操作人员到达测量位置，或现场手动校正装置，充分发挥了无人机设备可覆盖面积大，搭载测量工作效率高的优点，解决了如何将无人机技术应用于RTK技术，实现提高效率减少人力消耗等的技术问题。
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无人机搭载装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的无人机搭载装置的局部结构放大示意图；
图3为本发明实施例提供的无人机搭载装置的局部结构放大示意图。
附图中标记如下：
搭载物1、主控模块2、第一电机3、第一传感器探头4、挂架5、第二电机6、第二传感器探头7、伸缩测量杆8、轴架9、螺旋齿10、蜗轮11、连杆机构12、搭载腿13、环形固定架14、安装轴15。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种无人机搭载装置，以解决如何将无人机技术应用于RTK技术，实现提高效率减少人力消耗等的技术问题。
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的无人机搭载装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的无人机搭载装置的局部结构放大示意图；图3为本发明实施例提供的无人机搭载装置的局部结构放大示意图。
本发明提供的无人机搭载装置，用于实时定位差分测量装置的搭载，包括搭载架，所述搭载架上设置有用于侦测搭载物1姿态的平衡传感器，所述搭载架上还设置有输出机械运动，以调节所述搭载物1姿态的调节执行机构，所述调节执行机构和所述平衡传感器均与主控模块2控制连接，通过所述主控模块2根据获取的搭载物1的姿态信息，对应的控制所述调节执行机构的动作。
采用本发明提供的技术方案能够有效结合无人机技术及RTK技术各自的优点，通过平衡传感器实时监测搭载装置的姿态，并根据监测结果通过主控装置输出对应的控制信号，操作调节执行结构，对所搭载的实时定位差分测量装置进行姿态校正。保证其上所搭载的实时定位差分测量装置姿态的正确，从而保证通过该装置所获得的测量信号的准确，自动化的对RTK接收装置进行垂直姿态调平，从根本上免除人力的实地操作，不再需要操作人员到达测量位置，或现场手动校正装置，充分发挥了无人机设备可覆盖面积大，搭载测量工作效率高的优点，解决了如何将无人机技术应用于RTK技术，实现提高效率减少人力消耗等的技术问题。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述无人机搭载装置中，所述搭载架包括环形固定架14，连接于所述环形固定架14上方的、用于与无人机搭载连接固定的搭载腿13；所述环形固定架14通过可调节连接机构连接所述搭载物1。
本实施例提供的技术方案中，优化了搭载架的设计，采用环形设计辅助搭载腿的结构辅助搭载装配，环状结构能够令搭载具有较好的平衡性；并通过可调节连接机构连接搭载物，此结构便于调节搭载姿态。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述无人机搭载装置中，三只或以上的所述搭载腿13均匀分布于所述环形固定架14上，所述搭载腿13的个数与所连接的无人机的悬臂支数一致。
本实施例提供的技术方案中，在上述实施例采用环形固定架和搭载腿的基础上，优化搭载腿的设置方式，令搭载腿的个数与无人机的悬臂数一致，并均匀分布于环状结构上，通过此设计，令搭载腿与悬臂位置相互对应，令其更够直接与悬臂搭载连接，确保了结构的稳固。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述无人机搭载装置中，所述调节执行机构包括相互活动连接的第一调节组件及第二调节组件，所述第一调节组件用于调节所述搭载物1与所述环形固定架14所在平面所成的角度，所述第二调节组件用于调节所述搭载物1与所述环形固定架14的中轴所成的角度。
本实施例提供的技术方案中，优化了调节执行机构的设计，令其按照调节的方向具体的划分结构设计，通过第一及第二两个调节组件分别搭载物控制与环形固定架所在平面所呈角度，及与环形固定架的中轴所成的角度；在具体执行调节控制时，分别通过两组不同的调节组件先后调节在两个方向上的平衡姿态即可。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述无人机搭载装置中，所述平衡传感器包括设置于所述环形固定架14上的第一传感器探头4，及设置于所述第二调节组件上的第二传感器探头7，所述第一探头用于检测所述搭载物1与所述环形固定架14所在平面所成的角度，所述第二探头用于检测所述搭载物1与所述环形固定架14的中轴所成的角度。
本实施例提供的技术方案中，与上述实施例中调节执行机构的设计相适应，将平衡传感器的设置也分为专门检测搭载物水平与竖直角度的第一传感器探头与第二传感器探头，更加具有针对性的检测搭载物的姿态，通过第一传感器探头反馈的检测数据指导第一调节组件的动作，第二传感器探头反馈的检测数据指导第二调节组件的动作。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述无人机搭载装置中，所述第一调节组件包括第一电机3，及与所述第一电机3的输出轴周向传动连接的挂架5，所述第一电机3的机壳与所述环形固定架14安装固定，所述挂架5与所述第二调节组件连接，所述第二调节组件连接所述搭载物1。
本实施例提供的技术方案中，具体优化了第一调节组件，其包括电机及挂架，将第二调节组件及搭载物一体设置于挂架上，通过第一调节组件整体对第二调节组件的水平姿态进行调节，其中，优选的设计是，挂架一端与环形固定架可旋转连接，另一端直接或通过减速传动齿轮与第一电机的输出轴连接，结构简单调节动作明确。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述无人机搭载装置中，所述第二调节组件包括安装轴15、连杆机构12及旋转输出机构，所述安装轴15的顶端用于安装所述搭载物1，所述连杆机构12连接所述安装轴15，所述旋转输出机构连接所述连杆机构12，用于驱动所述连杆机构12的转动以调节所述安装轴15的角度。
本实施例提供的技术方案中，优化了第二调节组件的设计，其包含了顶端连接搭载物的安装轴，以及配合运动驱动连杆机构及旋转输出机构的，通过旋转输出机构驱动连杆机构伸展收缩情况发生变化，从而驱动与其连接的安装轴的角度发生变化。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述无人机搭载装置中，所述第二调节组件还包括轴架9，所述轴架9与所述挂架5可转动连接，所述安转轴可转动插装于所述轴架9；
所述旋转输出机构包括第二电机6及蜗轮11，所述第二电机6安装固定于所述轴架9，其输出轴与所述安装轴15同轴连接，所述安装轴15上设置有螺旋齿10，所述蜗轮11与所述螺旋齿10啮合配合，所述连杆机构12具体为四连杆机构，所述蜗轮11通过四连杆机构与所述轴架9连接，通过所述第二电机6输出转动，驱动所述四连杆机构推动所述轴架9调节所述安装轴15的角度。
本实施例提供的技术方案中，进一步优化了第二调节机构的设计，在原本基础上设置轴架的结构，更加便于调节及安装；安装轴一端直接与第二电机输出轴连接，第二电机外壳可与轴架安装固定，螺旋齿设置于安装轴的外周面适当高度的位置，配合位置设置蜗轮，四连杆机构与蜗轮连接，可通过蜗轮的旋转驱动四连杆机构按一定的方向转动，从而改变四连杆机构运动输出端的形状，从而推动轴架沿一定的角度旋转，从而调节搭载物与环形固定架中轴的角度。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述无人机搭载装置中，所述第一电机3及第二电机6均为直流无刷伺服电机，所述主控模块2包括FPGA控制单元，用于根据所述第一传感器探头4及第二传感器探头7获得的状态信息，分别控制所述第一电机3及第二电机6的输出动作，控制所述搭载物1调节至预设姿态。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述无人机搭载装置中，所述轴架9底部安装固定有伸缩测量杆8，所述伸缩测量杆8与所述主控模块2控制连接，用于在搭载物1姿态校正后，控制所述伸缩测量杆8伸出进行测量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种无人机搭载装置，用于实时定位差分测量装置的搭载，其特征在于，包括搭载架，所述搭载架上设置有用于侦测搭载物姿态的平衡传感器，所述搭载架上还设置有输出机械运动，以调节所述搭载物姿态的调节执行机构，所述调节执行机构和所述平衡传感器均与主控模块控制连接，通过所述主控模块根据获取的搭载物的姿态信息，对应的控制所述调节执行机构的动作。
2.根据权利要求1所述的无人机搭载装置，其特征在于，所述搭载架包括环形固定架，连接于所述环形固定架上方的、用于与无人机搭载连接固定的搭载腿；所述环形固定架通过可调节连接机构连接所述搭载物。
3.根据权利要求2所述的无人机搭载装置，其特征在于，三只或以上的所述搭载腿均匀分布于所述环形固定架上，所述搭载腿的个数与所连接的无人机的悬臂支数一致。
4.根据权利要求2所述的无人机搭载装置，其特征在于，所述调节执行机构包括相互活动连接的第一调节组件及第二调节组件，所述第一调节组件用于调节所述搭载物与所述环形固定架所在平面所成的角度，所述第二调节组件用于调节所述搭载物与所述环形固定架的中轴所成的角度。
5.根据权利要求4所述的无人机搭载装置，其特征在于，所述平衡传感器包括设置于所述环形固定架上的第一传感器探头，及设置于所述第二调节组件上的第二传感器探头，所述第一探头用于检测所述搭载物与所述环形固定架所在平面所成的角度，所述第二探头用于检测所述搭载物与所述环形固定架的中轴所成的角度。
6.根据权利要求5所述的无人机搭载装置，其特征在于，所述第一调节组件包括第一电机，及与所述第一电机的输出轴周向传动连接的挂架，所述第一电机的机壳与所述环形固定架安装固定，所述挂架与所述第二调节组件连接，所述第二调节组件连接所述搭载物。
7.根据权利要求6所述的无人机搭载装置，其特征在于，所述第二调节组件包括安装轴、连杆机构及旋转输出机构，所述安装轴的顶端用于安装所述搭载物，所述连杆机构连接所述安装轴，所述旋转输出机构连接所述连杆机构，用于驱动所述连杆机构的转动以调节所述安装轴的角度。
8.根据权利要求7所述的无人机搭载装置，其特征在于，所述第二调节组件还包括轴架，所述轴架与所述挂架可转动连接，所述安转轴可转动插装于所述轴架；
所述旋转输出机构包括第二电机及蜗轮，所述第二电机安装固定于所述轴架，其输出轴与所述安装轴同轴连接，所述安装轴上设置有螺旋齿，所述蜗轮与所述螺旋齿啮合配合，所述连杆机构具体为四连杆机构，所述蜗轮通过四连杆机构与所述轴架连接，通过所述第二电机输出转动，驱动所述四连杆机构推动所述轴架调节所述安装轴的角度。
9.根据权利要求8所述的无人机搭载装置，其特征在于，所述第一电机及第二电机均为直流无刷伺服电机，所述主控模块包括FPGA控制单元，用于根据所述第一传感器探头及第二传感器探头获得的状态信息，分别控制所述第一电机及第二电机的输出动作，控制所述搭载物调节至预设姿态。
10.根据权利要求9所述的无人机搭载装置，其特征在于，所述轴架底部安装固定有伸缩测量杆，所述伸缩测量杆与所述主控模块控制连接，用于在搭载物姿态校正后，控制所述伸缩测量杆伸出进行测量。
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