CN109720552A - 可自动调节平衡的测绘无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测绘用无人机设备技术领域，为了解决现有的测绘无人机在使用的过程中，因为油箱的油量减少而重心偏移出现的不平衡，导致测绘工作无法正常进行的问题，提供了一种可自动调节平衡的测绘无人机，包括安装有摄像头的本体，本体包括提供动力的燃油系统，燃油系统包括油箱；其中：本体还包括有安装座，摄像头安装在安装座的一端，油箱位于安装座另一端；本体还设置有安装横杆，安装横杆上滑动连接有电池模块，电池模块与摄像头之间连接有导线，导线设置有螺旋段，螺旋段外套在安装横杆靠近油箱的一端上，电池模块朝向螺旋段的一侧设置有铁制贴片；安装横杆通过弹性件滑动连接有铁制的滑块，滑块远离油箱滑动后插入螺旋段中。

Description

可自动调节平衡的测绘无人机

技术领域

本发明涉及测绘用无人机设备技术领域，具体为一种可自动调节平衡的测绘无人机。

背景技术

测绘就是测量和绘图，以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球导航卫星定位系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心，将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，供工程建设的规划设计和行政管理之用，由于地形因素，现如今多采用在无人机上安装摄像头的方式进行航拍测绘。

目前，市面上的无人机动力系统主要分为三类：一是全电动无人机；二是燃油动力无人机；三是混合动力无人机。燃油动力无人机相比于全电动无人机具有飞行时间长、载重量大等优点，因此测绘无人机一般采用燃油动力无人机。然而，在测绘无人机长时间飞行后，油箱内的油量会大大减少，油箱重量会减小，测绘无人机的重心位置就会发生偏移，原有的平衡就会被破坏，测绘无人机的飞行就会变得不平稳，这种情况下摄像头采集到的图像就是模糊不清的，也就导致测绘工作无法正常进行。

发明内容

本发明意在提供一种可自动调节平衡的测绘无人机，以解决现有的测绘无人机在使用的过程中，因为油箱的油量减少而重心偏移出现的不平衡，导致测绘工作无法正常进行的问题。

本发明提供基础方案是：可自动调节平衡的测绘无人机，包括安装有摄像头的本体，本体包括提供动力的燃油系统，燃油系统包括油箱；其中：本体还包括有安装座，摄像头安装在安装座的一端，油箱位于安装座另一端；本体还设置有安装横杆，安装横杆上滑动连接有为摄像头供电的电池模块，电池模块与摄像头之间连接有导线，导线设置有螺旋段，螺旋段外套在安装横杆靠近油箱的一端上，电池模块朝向螺旋段的一侧设置有铁制贴片；安装横杆靠近油箱的一端通过弹性件滑动连接有铁制的滑块，滑块位于螺旋段朝向油箱的一侧，滑块远离油箱滑动后插入螺旋段中。

基础方案的工作原理及有益效果是：与现有的测绘无人机相比较，1.本方案中，利用外置的电池模块与油箱的配合实现本体的平衡，并不需要额外设置配重块，减少了测绘无人机的载重；

2.当油箱内的油量减少时，本体的重心朝向摄像头所在的一端偏移，本体由原来的平衡状态变为倾斜状态，此时安装横杆上的滑块在重力的作用下就会朝向电池模块方向滑动，在滑动的过程中，滑块插入导线的螺旋段中，插入螺旋段的滑块以及导线的螺旋段就会形成电磁铁，吸附电池模块上的铁制贴片，电池模块朝向滑块滑动，本体的重心也就会朝向滑块所在的方向移动，随着电池模块的滑动，本体恢复到平衡状态，而当本体变为平衡状态后，安弹性件拉动滑块从螺旋段中滑出，电池模块也就不再滑动，从而使得本体保持平衡状态，完成平衡的自动调节操作，从而保证测绘工作的顺利进行。

优选方案一：作为基础方案的优选，安装横杆的下端开设有滑槽，滑块与滑槽滑动连接。有益效果：考虑到导线的螺旋段外套在安装横杆上后，在自身重量的作用上，螺旋段的上端是与安装横杆相接触的，下端则与安装横杆之间存有一定的空隙，因此为了使得滑块能顺利插入螺纹段中，本方案中在安装横杆的下端开设滑槽，滑块滑动后就会滑入螺旋段下端与安装横杆之间的空隙中，并不需要在螺旋段上额外设置供滑块插入的空间，节约了生产成本。

优选方案二：作为基础方案的优选，安装横杆安装电池模块的一端设置有用于防止电池模块朝向摄像头方向滑动的止回件。有益效果：考虑到在本体朝向摄像头方向发生倾斜时，电池模块也会朝向摄像头方向滑动，这样一来，本体重心偏移程度就会增大，因此本方案中设置有止回件以阻止电池模块朝向摄像头方向滑动，从而减小了本体的倾斜程度。

优选方案三：作为优选方案二的优选，止回件包括固定杆和滑动杆，固定杆的一端固定在安装横杆朝向摄像头的一端，固定杆的另一端开设有滑动腔，滑动杆的一端位于滑动腔内且沿滑动腔朝向油箱滑动，滑动杆的另一端连接在电池模块上。有益效果：在电池模块朝向油箱滑动时，此时滑动杆能够沿着滑动腔朝向油箱滑动；而在电池模块出现朝向摄像头滑动的趋势时，此时由于滑动杆并不能朝向摄像头滑动，于是滑动杆此时对电池模块起到一个阻挡的作用，阻止电池模块朝向摄像头方向滑动，即利用固定杆与滑动杆的配合实现了电池模块能朝向油箱滑动而不能反向滑动的目的，操作简单。

优选方案四：作为优选方案三的优选，固定杆上设置有可向内打开的进气口，进气口与滑动腔连通。有益效果：设置与滑动腔连通的进气口后，当滑动杆朝向油箱滑动时，滑动腔内的空间增大，气压也就会减小，又由于进气口与滑动腔连接，此时进气口内侧的气压减小，于是在外侧的大气压强的作用下，进气口就会向内打开，外界的空气进入到滑动腔内，滑动杆顺利滑动；当滑动杆反向滑动时，滑动腔内的空间缩小，气压增大，此时进气口关闭，滑动腔内的气体就会对滑动杆施加推力，阻止滑动杆的反向滑动，即利用滑动腔与进气口的配合实现了滑动杆的单向滑动，并不需要额外设置动力机构来阻止滑动杆的反向滑动，节约了生产成本。

优选方案五：作为优选方案四的优选，进气口设置有单向阀。有益效果：利用单向阀实现进气阀的向内打开，结构紧凑。

优选方案六：作为基础方案的优选，油箱铰接在安装座上。有益效果：将油箱铰接在安装座上后，油箱就能够在安装座上转动，当本体出现倾斜时，油箱在自身的重力作用下能始终保持竖直的状态，从而保证油箱为本体的正常供油。

附图说明

图1为本发明可自动调节平衡的测绘无人机实施例的正视图；

图2为图1中止回件的纵截面示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：本体1、止回件11、固定杆110、滑动杆112、滑动腔114、进气口116、摄像头2、电池模块21、安装座3、油箱4、安装横杆5、连接杆6、滑块7、导线8。

实施例基本如附图1所示：可自动调节平衡的测绘无人机，包括安装有摄像头2的本体1，本体1包括为本体1提供动力的燃油系统，燃油系统包括油箱4；本体1还包括有安装座3，摄像头2安装在安装座3的一端，油箱4铰接在安装座3的另一端，本实施例中摄像头2位于安装座3的左端，油箱4位于安装座3右端。

本体1还设置有安装横杆5，安装横杆5位于安装座3上方，安装横杆5左端滑动连接有为摄像头2供电的电池模块21，本实施例中的电池模块21为锂电池；电池模块21与摄像头2之间连接有导线8，导线8设置有螺旋段，螺旋段外套在安装横杆5的右端上，电池模块21的右侧设置有铁制贴片，本实施例中铁制贴片采用粘接件固定在电池模块21上，具体的，采用金属快干胶水JL-498进行粘结；电池模块21左端通过止回件11与安装横杆5连接，止回件11可防止电池模块21向左滑动，具体的，如图2所示，止回件11包括左端的固定杆110和右端的滑动杆112，固定杆110的左端固定在安装横杆5的左端，固定杆110的右端开设有滑动腔114，滑动杆112的左端位于滑动腔114内且沿滑动腔114向右滑动，滑动杆112的右端连接在电池模块21上，固定杆110上设置有可向内打开的进气口116，进气口116与滑动腔114连通，进气口116设置有单向阀。

安装横杆5右端设置有连接杆6，连接杆6的左侧通过弹性件滑动连接有铁制的滑块7，本实施例中弹性件为拉簧，具体的，安装横杆5的下端开设有滑槽，滑块7与滑槽滑动连接，滑块7位于螺旋段的右侧，滑块7向左滑动后插入螺旋段中。

具体过程如下：使用时，电池模块21为摄像头2供电，保证摄像头2的正常使用；飞行前，油箱4内装满燃油，在本体1飞行过程中，燃油系统为本体1提供动力，保证本体1的正常飞行，此时本体1在左端的摄像头2与电池模块21和右端油箱4的配合下保持平衡状态。

而在飞行的过程中，油箱4内的燃油会逐渐减少。当油箱4内的燃油量减少时，此时油箱4重量减小，即本体1右端重量减小，本体1的重心也就会向左偏移，本体1就会向左下方倾斜，由原本的水平状态变为左端低右端高的倾斜状态，由于安装横杆5是安装在本体1上的，因此此时安装横杆5也就保持与本体1一样的倾斜状态，于是安装横杆5右端的滑块7在重力的作用下就会沿着安装横杆5向左滑动，电池模块21会出现向左滑动的趋势，推动滑动杆112向左滑动，滑动腔114内的空间缩小，气压增大，此时进气口116关闭，阻止滑动杆112向左滑动，电池模块21也就不会向左滑动。

而在滑块7向左滑动后，弹性件拉伸，在滑动的过程中，滑块7就会插入导线8的螺旋段中，又由于摄像头2使用时，导线8是始终通有电流的，于是此时滑块7以及导线8的螺旋段就会形成电磁铁，吸附电池模块21上的铁制贴片，铁制贴片就会向右滑动，电池模块21向右滑动，滑动杆112朝右滑动时，此时进气口116打开，外界的空气进入到滑动腔114内，滑动杆112能顺利滑动，电池模块21也就能顺利向右滑动，随着电池模块21的滑动，本体1的重心也就会朝右移动，于是本体1就会反向倾斜并恢复到平衡状态。

而在上述过程中，随着本体1逐渐变为平衡状态，滑块7在安装横杆5的支撑作用下保持静止状态，此时弹性件也就不再受到滑块7的拉力，为了恢复到初始状态，此时弹性件就会缩短，从而拉动滑块7向右滑动，滑块7向右滑动后从螺旋段中滑出，螺旋段与滑块7分离，滑块7此时也就不再具有磁性，也就不再吸附铁制贴片，电池模块21停止滑动，从而使得本体1保持平衡状态，完成平衡的自动调节操作。

实施例二

与实施例一不同之处在于，本实施例中，油箱4为上端开口的长方体，油箱4内部设置有油腔，油箱4内滑动连接有可漂浮在油面上的浮板，浮板上表面连接有压杆，压杆的上端穿过开口并伸出油箱4；连接杆6的下端设置有连接腔，压杆的上端伸入连接腔并于连接杆6滑动连接，连接杆6上端开通有进气道，进气道与连接腔的上端连通，进气道的进气口116设置有可向内打开的阀门；滑块7的右端连接有推杆，推杆的右端穿过连接杆6并伸入连接腔，推杆与连接杆6滑动连接，且在滑块7滑动的过程中，推杆的右端始终在连接腔内滑动。

具体实施过程：考虑到在油箱4内油量剩少的时候，油箱4会出现供油不良的情况，从而影响本体1的正常飞行，因此本方案中，当油箱4内油量减少时，在滑块7向左滑动时，此时推杆在滑块7的拉动下向左滑动，此时连接腔内空间增大，气压减小，阀门在外界大气压的作用下向内打开，空气进入到连接腔内；而在本体1恢复平衡的过程中，滑块7向右滑动，推杆向右滑动，此时连接腔内的空间减小，气压增大，阀门关闭，于是连接腔内的气体在推杆的作用下就会在连接腔内运动，从而推动连接腔滑动连接的压杆向下移动，压杆向下移动后就会推动浮板下移，由于浮板是漂浮在油面上的，于是下移的浮板就会将油箱4内的油向下推动，这样一来，即时在油箱4内油量少的时候，在浮板的推动作用下，油箱4也能正常的为本体1提供动力，保证本体1的正常飞行。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.可自动调节平衡的测绘无人机，包括安装有摄像头的本体，所述本体包括提供动力的燃油系统，所述燃油系统包括油箱；其特征在于：所述本体还包括有安装座，所述摄像头安装在所述安装座的一端，所述油箱位于所述安装座另一端；所述本体还设置有安装横杆，所述安装横杆上滑动连接有为所述摄像头供电的电池模块，所述电池模块与所述摄像头之间连接有导线，所述导线设置有螺旋段，所述螺旋段外套在所述安装横杆靠近所述油箱的一端上，所述电池模块朝向所述螺旋段的一侧设置有铁制贴片；所述安装横杆靠近所述油箱的一端通过弹性件滑动连接有铁制的滑块，所述滑块位于所述螺旋段朝向所述油箱的一侧，所述滑块远离油箱滑动后插入所述螺旋段中。

2.根据权利要求1所述的可自动调节平衡的测绘无人机，其特征在于：所述安装横杆的下端开设有滑槽，所述滑块与所述滑槽滑动连接。

3.根据权利要求1所述的可自动调节平衡的测绘无人机，其特征在于：所述安装横杆安装所述电池模块的一端设置有用于防止所述电池模块朝向所述摄像头方向滑动的止回件。

4.根据权利要求3所述的可自动调节平衡的测绘无人机，其特征在于：所述止回件包括固定杆和滑动杆，所述固定杆的一端固定在安装横杆朝向摄像头的一端，所述固定杆的另一端开设有滑动腔，所述滑动杆的一端位于所述滑动腔内且沿所述滑动腔朝向所述油箱滑动，所述滑动杆的另一端连接在所述电池模块上。

5.根据权利要求4所述的可自动调节平衡的测绘无人机，其特征在于：所述固定杆上设置有可向内打开的进气口，所述进气口与所述滑动腔连通。

6.根据权利要求5所述的可自动调节平衡的测绘无人机，其特征在于：所述进气口设置有单向阀。

7.根据权利要求1所述的可自动调节平衡的测绘无人机，其特征在于：所述油箱铰接在所述安装座上。