CN109774958A - 一种勘测无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种勘测无人机，其包括机体、连接于机体两侧的机翼以及设置于机体下方用于勘测的摄像头，所述机体下方固定有安装架，所述摄像头上设置有转动架，所述转动架插接于安装架上且通过锁紧螺栓限位/转动于安装架上，所述摄像头侧壁上固定有转轴，所述转轴插接并转动连接于转动架上，所述转轴一端设置有齿轮一，所述转动架上滑动连接有与齿轮一啮合的齿条，所述转动架上还设置有驱使并限位齿条位移的斜面传动件。本发明具有保证摄像头调节精度，提高勘测数据准确性的效果。

Description

一种勘测无人机

技术领域

本发明涉及地理勘测设备的技术领域，尤其是涉及一种勘测无人机。

背景技术

目前地理勘测用无人机是一种用于公路、山丘地形等地理信息采集的无人机，其主要由螺旋桨、太阳能电板、保护圈、惯性测量装置、GPS定位装置、激光发射器和高清摄像机这七个部分组成，随着科学技术的发展，勘测用无人机的种类越来越多，对于勘测用无人机需求越来越高。

现有的公开号为CN106628131A的中国专利公开了一种红外线定位照明的公路勘测用无人机，包括无人机主体和GPS定位器，所述保护框内设置有螺旋桨叶片，所述螺旋桨叶片中间连接有转轴，所述保护框通过固定杆与无人机主体相连，所述无线信号接收器下方连接有控制器，所述电池下方固定有摄像头，所述GPS定位器下方安装有图像处理设备，所述图像处理设备下方连接有红外线激光灯，所述红外线激光灯下方安装有底架。该红外线定位照明的公路勘测用无人机设有保护框，且保护框内径比螺旋桨叶片外直径长2mm，来确保该无人机在飞行时不会因为树枝山墙等直接与螺旋桨叶片碰撞而使该无人机坠落损坏，2mm的间隙也能够保证螺旋桨叶片在高速旋转时不会与保护框发生摩擦。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：为增强对地质勘测的准确性，一般在地上时，工作人员需根据不同地质环境对摄像头相对无人机主体进行角度调节，便于后续操控无人机飞翔角度，从而得出更加准确的勘测数据；而上述方案中从附图中可得知，其摄像头仅通过螺栓与安装座架安装于一体，调节其摄像头角度时，需对螺栓进行拧松后，手动驱使摄像头进行调节，再将拧紧螺栓实现对摄像头的调节工作；而此种调节方式，仅依靠手动翻转调节，其摄像头倾斜角度的精度无法保证，可能导致其勘测出的数据误差较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种勘测无人机，具有保证摄像头调节精度，提高勘测数据准确性的效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种勘测无人机，包括机体、连接于机体两侧的机翼以及设置于机体下方用于勘测的摄像头，所述机体下方固定有安装架，所述摄像头上设置有转动架，所述转动架插接于安装架上且通过锁紧螺栓限位/转动于安装架上，所述摄像头侧壁上固定有转轴，所述转轴插接并转动连接于转动架上，所述转轴一端设置有齿轮一，所述转动架上滑动连接有与齿轮一啮合的齿条，所述转动架上还设置有驱使并限位齿条位移的斜面传动件。

通过采用上述技术方案，无人机由地面工作人员操作低空飞行，利用摄像头对下方地理位置进行摄像，从而得到地理的勘测数据；对摄像头进行安装时，先将安装架固定于机体上，再将摄像头通过转轴转动连接于转动架上，再将转动架插接于安装架上，并通过锁紧螺栓穿过安装架与转动架上，调节好转动架相对安装架的倾斜角度后，拧紧锁紧螺栓，对安装架与转动架进行限位，先调节好摄像头相对机体的大概倾斜角度；进而通过斜面传动件驱动齿条位移，在齿条与齿轮一的啮合作用力下，驱使转动轴以及摄像头相对转动架的倾斜角度，实现对摄像头的精调工作，使其摄像头倾斜角度与所需勘测角度一模一样或最为接近，从而可提高无人机对地理位置勘测数据的准确性。

本发明进一步设置为：所述斜面传动件包括固定于转动架上的安装座、与齿条固定的滑动杆，安装座上沿齿条长度方向开设有仅供滑动杆直线位移的滑槽，所述滑动杆相对齿条的一侧上还设置有位移块，所述安装座内开设有与滑槽连通且供位移块直线位移的调节通道，所述位移块沿滑动杆长度方向的两侧分别倒设为斜面一、斜面二，所述调节通道内对应设置有与斜面一、斜面二斜面传动的传动块一、传动块二；所述安装座内还沿垂直齿条滑动方向设置有丝杆一、丝杆二、限位杆一、限位杆二，所述丝杆一、限位杆一均穿过传动块一且丝杆一与传动块一螺纹配合；所述丝杆二、限位杆二均穿过传动块二且丝杆二与传动块二螺纹配合；所述安装座上还设置有驱使丝杆一、丝杆二转动的转动件。

通过采用上述技术方案，通过转动件驱动丝杆一、丝杆二转动，使其传动块一、传动块二在与丝杆一、丝杆二的螺纹配合作用下，使其传动块一、传动块二同步反向位移，对位移块的斜面一、斜面二产生斜面传动，进而在滑槽对滑动杆的导向作用下，驱使滑动杆带动齿条直线位移，从而实现齿条驱使齿轮一转动，实现对摄像头的精调工作；同时由于传动块一、传动块二同时与斜面一、斜面二抵接，对位移块起到限位作用，当丝杆一、丝杆二不主动转动时，能够将限位块限制不动，从而使其齿条对齿轮一起到限位作用，从而使其摄像头稳定的保持所需倾斜状态。

本发明进一步设置为：所述丝杆一、丝杆二的螺纹方向相同，且所述丝杆一、丝杆二上分别同轴固定有相互啮合的齿轮二、齿轮三。

通过采用上述技术方案，通过丝杆一与丝杆的螺纹方向相同，同时在齿轮二与齿轮三的啮合作用下，使其转动件仅需带动丝杆一或丝杆二转动，即可实现丝杆一与丝杆二的同步反向运动，从而驱使传动块一、传动块二同步反向位移。

本发明进一步设置为：所述丝杆一的一端延伸至安装座外，所述转动件包括与丝杆一处于安装座外一端同轴固定的蜗轮、转动连接于安装座上且与蜗轮啮合的蜗杆、固定于蜗杆一端的手轮。

通过采用上述技术方案，通过蜗杆与蜗轮的啮合作用，使其工作人员通过手轮带动蜗杆转动时，实现驱使丝杆一的转动工作；进而在蜗轮与蜗杆的自锁性能下，仅能蜗杆带动蜗轮转动，当无外力驱使蜗杆转动时，蜗轮以及丝杆一保持不动，从而增强对摄像头的限位稳定性。

本发明进一步设置为：所述传动块一、传动块二分别与斜面一、斜面二抵接的面上嵌设有若干滚珠，所述滚珠外壁与斜面一、斜面二滚动抵触，且传动块一、传动块二位移过程中，至少有一颗滚珠一直与斜面一、斜面二抵接。

通过采用上述技术方案，通过滚珠与位移块的斜面一、斜面二滚动摩擦，减少传动块一、传动块二分别与斜面一、斜面二之间的摩擦力，便于驱使传动块一、传动块二的位移工作；进而通过传动块一、传动块二在位移过程中，至少有一颗滚珠与斜面一、斜面二抵接，使其传动块一、传动块二一直保持对位移块两侧的抵紧作用。

本发明进一步设置为：所述安装座包括沿调节通道宽度方向中心线对称设置的座体一、座体二，所述座体一上插接有若干与座体二螺纹连接的紧固螺栓。

通过采用上述技术方案，通过紧固螺栓将座体一、座体二固定成完整的安装座，便于对座体一、座体二相邻面上开槽后，构成调节通道、滑槽且同时便于将其他部件设置于安装座内。

本发明进一步设置为：所述摄像头外套接有卡箍，所述卡箍包括由圆弧段以及两与圆弧段垂直固定的安装板，所述安装板与圆弧段一体成型设置，两所述安装板间螺纹配合实现对摄像头的锁紧工作，所述转轴与卡箍固定。

通过采用上述技术方案，通过卡箍对摄像头进行紧固，从而将转轴与卡箍进行固定，避免转轴与摄像头固定时，需对摄像头本身造成破坏。

本发明进一步设置为：所述转轴包括螺纹段以及位于螺纹段两端的光滑段，所述螺纹段外径大于光滑段，所述螺纹段一侧外壁上固定有与其一安装板抵接的限位环，螺纹段另一侧螺纹连接有与另一安装板抵接的限位螺母；所述转动架上开设有内径不小于限位环外径的安装槽，所述安装槽内分别设置有供光滑段插接的轴承。

通过采用上述技术方案，对摄像头进行安装时，先将卡箍套接于摄像头上，再将转轴经转动架一侧插入安装板内，使其同时限位螺母与安装板一侧抵接，使其转动转轴，驱使限位螺母与限位环对两安装板起到夹紧作用，将卡箍牢牢的抱紧于摄像头外，再通过轴承实现转轴与转动架的转动连接。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.利用锁紧螺栓实现转动架与安装架的初步倾斜角度调节后，再通过驱使传动块一、传动块二同步反向位移，驱使滑动杆带动齿条直线位移，使其齿条驱使齿轮一带动转轴转动，驱使摄像头相对转动架转动，对其倾斜角度进行精调，使其摄像头的倾斜角度更加贴合实际勘测的所需倾斜角度，有助于提高无人机勘测数据的准确性；

2.通过螺纹段与光滑段构成的转轴，使其转轴实现摄像头相对转动架转动的同时，可与限位螺母配合，实现对卡箍的卡紧作用，使其卡箍牢牢的抱紧于摄像头上。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图。

图2是图1中摄像头与安装架的局部结构示意图。

图3是图2中转动架与卡箍的剖面结构示意图。

图4是图2中斜面传动件的局部结构示意图。

图5是图4中A处的放大示意图。

图6是图4中的剖面示意图。

图7是图6中B处的放大示意图。

图8是实施例二中传动块二与位移块的剖面示意图。

图中，1、机体；2、机翼；3、摄像头；4、安装架；5、转动架；6、转轴；61、光滑段；62、螺纹段；63、限位环；64、限位螺母；7、卡箍；71、圆弧段；72、安装板；8、锁紧螺栓；9、斜面传动件；91、安装座；911、座体一；912、座体二；913、紧固螺栓；92、滑动杆；93、滑槽；94、滑动槽；95、调节通道；96、位移块；97、斜面一；98、斜面二；99、传动块一；901、传动块二；902、丝杆一；903、丝杆二；904、限位杆一；905、限位杆二；906、齿轮二；907、齿轮三；908、滚珠；10、齿轮一；11、齿条；12、蜗轮；13、蜗杆；14、手轮；15、连接座；16、轴承。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：参照图1和2，为本发明公开的一种勘测无人机，包括机体1、机翼2、摄像头3；机翼2设置有两组分别固定于机体1两侧；机体1下端焊接固定有五个安装架4，每个安装架4上分别转动连接有一组转动架5，转动架5通过锁紧螺栓8转动并限位于安装架4上；摄像头3对应设置有五组，每组摄像头3外套设有卡箍7，卡箍7上连接有转轴6（参照图3），通过转轴6将摄像头3转动连接于转动架5上，转轴6的一端延伸至转动架5外且处于转动架5外的一端上固定有齿轮一10，转动架5上设置有与齿轮一10啮合的齿条11以及设置有驱使齿条11直线位移，驱动齿轮一10自转的斜面传动件9。

参照图2和3，上述卡箍7由圆弧段71和两安装板72构成，圆弧段71与两安装板72一体成型设置、且两安装板72位于圆弧段71的两端并之间留有间隙；圆弧段71内径在初始状态下与摄像头3外径同等大小；上述转轴6包括螺纹段62和光滑段61，光滑段61设置有两段分别位于螺纹段62的两端且螺纹段62外径大于光滑段61外径；螺纹段62外壁上固定有限位环63，转动架5上开设有内径大于限位环63外径的安装槽，转轴6从转动架5插入穿过两安装板72的过程中，与一限位螺母64螺纹配合，驱使限位螺母64与限位环63配合对两安装板72进行锁紧；两安装槽内还焊接有轴承16，转轴6穿入安装槽内后，两轴承16套接于两光滑段61上且内环与光滑段61固定、外环与转动架5固定。

参照图6和7，上述斜面传动件9包括安装座91、滑动杆92、位移块96、传动块一99以及传动块二901，安装座91焊接固定于转动架5（参照图2）上，安装座91上沿齿条11长度方向开设有贯通两端的滑槽93，滑动杆92插接于滑槽93内且仅能沿滑槽93直线位移；安装座91下端还开设有滑动槽94，齿条11插接于滑动槽94内且与滑动杆92下端焊接固定；位移块96焊接固定于滑动杆92相对齿条11的一侧，且位移块96沿滑动杆92长度方向的两侧分别为斜面一97和斜面二98；安装座91对应位移块96开设有与滑槽93连通的调节通道95；位移块96一、位移块96二设置于调节通道95内且分别与斜面一97、斜面二98斜面传动；调节通道95内垂直齿条11位移方向设置有丝杆一902、丝杆二903、限位杆一904以及限位杆二905，丝杆一902、丝杆二903转动连接于安装座91上且分别穿过传动块一99、传动块二901并与传动块一99、传动块二901螺纹配合；限位杆一904、限位杆二905分别与安装座91固定且分别穿过传动块一99、传动块二901；安装座91上还设置有驱使丝杆一902、丝杆二903转动的转动件；丝杆一902与丝杆二903转动过程中，与传动块一99、传动块二901螺纹配合，实现驱使传动块一99、传动块二901同步反向位移，从而驱使滑动杆92带动齿条11直线位移的工作。

上述丝杆一902与丝杆二903上分别同轴固定有齿轮二906和齿轮三907，其中，齿轮二906与齿轮三907相互啮合且外径、齿数同等设置；同时丝杆一902与丝杆二903的螺纹方向相同。

参照图4和5，本实施例中，丝杆一902的一端延伸至安装座91外，上述转动件包括蜗轮12、蜗杆13、手轮14以及连接座15；蜗轮12与丝杆一902处于安装座91外的一端同轴固定，连接座15焊接固定于安装座91上，蜗杆13转动连接于安装座91上且与蜗轮12啮合设置；手轮14与蜗杆13的一端固定，通过手轮14带动蜗杆13转动，驱使蜗轮12带动丝杆一902转动，从而实现丝杆一902与丝杆二903同步反向转动，驱使传动块一99、传动块二901的同步反向位移工作。

参照图4和6，本实施例中，上述安装座91由座体一911和座体二912构成，座体一911与座体二912沿调节通道95宽度方向中间位置对称设置，使其调节通道95、滑动槽94、滑槽93均分别一半处于座体一911上，一般处于座体二912上；安装时，将座体一911、座体二912合拢，再通过四个紧固螺栓913穿过座体一911与座体二912螺纹配合，将座体一911与座体二912固定于一体，便于将丝杆一902（参照图7）、丝杆二903（参照图7）、齿轮二906（参照图7）、齿轮三907（参照图7）、传动块一99、传动块二901、滑动杆92、位移块96、齿条11安装于安装座91内。

本实施例的实施原理为：对摄像头3进行角度调节时，先拧松锁紧螺栓8，初步调节好摄像头3的倾斜角度后，拧紧锁紧螺栓8；进而通过手轮14带动蜗杆13转动，在蜗杆13与蜗轮12的啮合作用下，驱使丝杆一902转动，再在齿轮二906与齿轮三907的啮合作用下，驱使丝杆二903同步反向转动，进而驱使传动块一99、传动块二901同步反向位移，驱使滑动杆92带动齿条11直线位移，使其齿条11在与齿轮一10内的啮合作用下，驱使转轴6带动摄像头3相对转动架5转动，从而精细调节摄像头3的倾斜角度，并在调节过程中，对摄像头3起到限位作用，提高摄像头3对地质的勘测数据准确性。

实施例2：与实施例1的不同之处在于，参照图7和8，上述传动块一99、传动块二901分别与斜面一97、斜面二98抵接的斜面上嵌设有若干滚珠908，滚珠908的外壁与斜面一97、斜面二98滚动抵触；传动块一99、传动块二901位移过程中，始终至少有一颗滚珠908与斜面一97、斜面二98抵接。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种勘测无人机，包括机体(1)、连接于机体(1)两侧的机翼(2)以及设置于机体(1)下方用于勘测的摄像头(3)，其特征在于：所述机体(1)下方固定有安装架(4)，所述摄像头(3)上设置有转动架(5)，所述转动架(5)插接于安装架(4)上且通过锁紧螺栓(8)限位/转动于安装架(4)上，所述摄像头(3)侧壁上固定有转轴(6)，所述转轴(6)插接并转动连接于转动架(5)上，所述转轴(6)一端设置有齿轮一(10)，所述转动架(5)上滑动连接有与齿轮一(10)啮合的齿条(11)，所述转动架(5)上还设置有驱使并限位齿条(11)位移的斜面传动件(9)。

2.根据权利要求1所述的一种勘测无人机，其特征在于：所述斜面传动件(9)包括固定于转动架(5)上的安装座(91)、与齿条(11)固定的滑动杆(92)，安装座(91)上沿齿条(11)长度方向开设有仅供滑动杆(92)直线位移的滑槽(93)，所述滑动杆(92)相对齿条(11)的一侧上还设置有位移块(96)，所述安装座(91)内开设有与滑槽(93)连通且供位移块(96)直线位移的调节通道(95)，所述位移块(96)沿滑动杆(92)长度方向的两侧分别倒设为斜面一(97)、斜面二(98)，所述调节通道(95)内对应设置有与斜面一(97)、斜面二(98)斜面传动的传动块一(99)、传动块二(901)；所述安装座(91)内还沿垂直齿条(11)滑动方向设置有丝杆一(902)、丝杆二(903)、限位杆一(904)、限位杆二(905)，所述丝杆一(902)、限位杆一(904)均穿过传动块一(99)且丝杆一(902)与传动块一(99)螺纹配合；所述丝杆二(903)、限位杆二(905)均穿过传动块二(901)且丝杆二(903)与传动块二(901)螺纹配合；所述安装座(91)上还设置有驱使丝杆一(902)、丝杆二(903)转动的转动件。

3.根据权利要求2所述的一种勘测无人机，其特征在于：所述丝杆一(902)、丝杆二(903)的螺纹方向相同，且所述丝杆一(902)、丝杆二(903)上分别同轴固定有相互啮合的齿轮二(906)、齿轮三(907)。

4.根据权利要求3所述的一种勘测无人机，其特征在于：所述丝杆一(902)的一端延伸至安装座(91)外，所述转动件包括与丝杆一(902)处于安装座(91)外一端同轴固定的蜗轮(12)、转动连接于安装座(91)上且与蜗轮(12)啮合的蜗杆(13)、固定于蜗杆(13)一端的手轮(14)。

5.根据权利要求2所述的一种勘测无人机，其特征在于：所述传动块一(99)、传动块二(901)分别与斜面一(97)、斜面二(98)抵接的面上嵌设有若干滚珠(908)，所述滚珠(908)外壁与斜面一(97)、斜面二(98)滚动抵触，且传动块一(99)、传动块二(901)位移过程中，至少有一颗滚珠(908)一直与斜面一(97)、斜面二(98)抵接。

6.根据权利要求2所述的一种勘测无人机，其特征在于：所述安装座(91)包括沿调节通道(95)宽度方向中心线对称设置的座体一(911)、座体二(912)，所述座体一(911)上插接有若干与座体二(912)螺纹连接的紧固螺栓(913)。

7.根据权利要求1所述的一种勘测无人机，其特征在于：所述摄像头(3)外套接有卡箍(7)，所述卡箍(7)包括由圆弧段(71)以及两与圆弧段(71)垂直固定的安装板(72)，所述安装板(72)与圆弧段(71)一体成型设置，两所述安装板(72)间螺纹配合实现对摄像头(3)的锁紧工作，所述转轴(6)与卡箍(7)固定。

8.根据权利要求7所述的一种勘测无人机，其特征在于：所述转轴(6)包括螺纹段(62)以及位于螺纹段(62)两端的光滑段(61)，所述螺纹段(62)外径大于光滑段(61)，所述螺纹段(62)一侧外壁上固定有与其一安装板(72)抵接的限位环(63)，螺纹段(62)另一侧螺纹连接有与另一安装板(72)抵接的限位螺母(64)；所述转动架(5)上开设有内径不小于限位环(63)外径的安装槽，所述安装槽内分别设置有供光滑段(61)插接的轴承(16)。