CN110243346A - 一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法,主要包括主体、缓冲架和控制模块,所述主体底端中部侧壁固定安装有支架,支架底端左部固定安装有第一转接套,所述支架底端右部固定安装有第二电机,第二电机的电机轴与第一转接套之间固定安装有外圈,外圈前端中部固定安装有第一电机。本发明在结构上设计合理,本发明涉及一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法,在测绘领域大型曲面时,本装置实时的调整摄像角度,以保证摄像头实时垂直拍摄面,保证摄像的取景精确性;野外使用的无人机,本无人机可以快速拆装,且在改变形态后,缩小所占体积方便搬运:且在使用时,带有自我防护设备,起到缓解冲力的功能,保护设备着陆稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种测绘装置,具体是一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法。
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。
在测绘领域大型曲面时,需要实时的调整摄像角度,以保证摄像头实时垂直拍摄面,现有装置无法保证摄像的取景精确性;野外使用的无人机,需要具有搬运方便,可以快速拆装的功能:且在使用时,无人机的造价高,需要带有自我防护设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法,主要包括主体、缓冲架和控制模块,所述主体底端中部侧壁固定安装有支架,支架底端左部固定安装有第一转接套,所述支架底端右部固定安装有第二电机,第二电机的电机轴与第一转接套之间固定安装有外圈,外圈前端中部固定安装有第一电机,所述外圈后端中部固定安装有第二转接套,第二转接套与第一电机的电机轴之间固定安装有内圈,内圈内侧壁固定安装有摄像头,所述主体底端中部固定安装有保护壳,保护壳底端固定安装有透视片,所述主体底端边缘处侧壁固定安装有对称设置的缓冲架,所述主体顶端边缘处固定安装有对称设置的滑架,滑架中部滑动安装有支杆,支杆位于滑架内侧的一端固定安装有上下对称的螺栓座和下滑销,所述滑架与螺栓座和下滑销滑动接触,所述螺栓座内侧上部旋接安装有一字螺栓,所述滑架上部开设有与一字螺栓配合的滑口,位于同侧的两个所述支杆之间转动安装有电机架,电机架上部卡接安装有电机,电机的电机轴通过联轴器固定安装有底板,底板顶端中部固定安装有限位杆,所述底板顶端边缘处侧壁固定安装有对称设置的限位销,所述限位杆和限位销外侧套设有中套,中套外侧壁固定安装有对称设置的扇叶,所述限位销顶端设置有内凹头,全部所述限位销之间位于内凹头处卡接安装有卡架,卡架内侧开设有与内凹头配合的卡槽,所述主体顶端中部固定安装有控制模块。
作为本发明进一步的方案:所述缓冲架主要包括转架、主架、伸缩杆、滑头、底杆和滑槽,所述转架顶端侧壁固定连接主体底端侧壁,所述转架中部转动安装有主架,主架下部开设有滑槽,所述主架位于滑槽处滑动安装有滑头,滑头中部外壁固定安装有伸缩杆,伸缩杆顶端固定安装有球头,球头外侧套设安装有球头套,球头套与主体底端侧壁转动连接,所述主架中部开设有与球头配合的球头槽,所述主架中部开设有卡接槽,所述主体底端侧壁固定安装有与卡接槽配合的卡座,所述主架底端卡接安装有底杆。
作为本发明再进一步的方案:所述控制模块主要包括壳体、电池架、电池组、GPS模块、微处理器、线路板、陀螺仪和储存器,所述壳体底端内壁固定安装有线路板,线路板顶端自左向右依次固定安装有储存器、陀螺仪、GPS模块和微处理器,所述壳体顶端内壁固定安装有电池架,电池架内侧插接安装有电池组,所述壳体前侧上部开设有与电池组配合的开口,所述壳体位于开口处通过螺栓固定安装有盖板。
作为本发明再进一步的方案:所述电池组与GPS模块、微处理器、线路板、陀螺仪、第一电机、第二电机、电机、摄像头和储存器均电性连接,所述微处理器与GPS模块、线路板、陀螺仪、第一电机、第二电机、电机、摄像头和储存器均电性连接,所述微处理器采用MCIMX6L8DVN10AA型处理器。
一种大型曲面造型产品测绘装置的使用方法,将起初卡接装配的卡座与卡接槽脱离卡接,使得主架可以绕转架自由转动,再将起初卡接装配的球头与球头槽脱离卡接,将球头与球头套卡接安装,之后将底杆与主架卡接安装,伸缩杆和底杆对装置起到支撑缓冲作用,其中伸缩杆采用弹簧缓冲杆。
作为本发明再进一步的方案:将起初旋紧的一字螺栓旋松,使得支杆可以在滑架中自由滑动,之后将两个支杆向相互靠拢方向推动,直到将之前处于同一直线的支杆可以滑动到相互呈钝角状态,将电机架向主体四周外推,将电机向四周支离主体,保证扇叶不会相互干扰,之后将旋松的一字螺栓旋紧,把支杆位置固定。
作为本发明再进一步的方案:将中套套设在限位销外侧,此时限位杆与中套配合卡接,此时内凹头延伸到中套上方,将卡架套设在内凹头处,并逆时针转动,将中套压紧在底板顶端,完成驱动装置的安装。
作为本发明再进一步的方案:人工设定无人机飞行路线,微处理器自动完成路线编程,保存至存储器内。
作为本发明再进一步的方案:GPS模块和微处理器控制无人机在设定高度飞行,陀螺仪对装置垂直度进行检测,并将监测的信号发送到微处理器,微处理器将实时的垂直度信号与基准垂直度进行比较,并自动计算出第一电机和第二电机的转动角度,第一电机带动内圈在第二转接套的限位下左右转动,第二电机带动外圈在第一转接套的限位下前后转动,控制摄像头双轴翻转,使摄像头光轴始终垂直于地面拍摄目标影像,提高拍照的清晰度和精确性,按设定飞行路线完成所有拍摄任务。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明在结构上设计合理,本发明涉及一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法,在测绘领域大型曲面时,本装置实时的调整摄像角度,以保证摄像头实时垂直拍摄面,保证摄像的取景精确性;野外使用的无人机,本无人机可以快速拆装,且在改变形态后,缩小所占体积方便搬运:且在使用时,带有自我防护设备,起到缓解冲力的功能,保护设备着陆稳定性。
附图说明
图1为大型曲面造型产品测绘装置的结构示意图。
图2为大型曲面造型产品测绘装置中控制盒内部的结构示意图。
图3为图1中A处的结构示意图。
图4为图1中A处仰视角度的结构示意图。
图5为图1中B处的结构示意图。
图6为图1中B处俯视角度的结构示意图。
图7为图1中C处的结构示意图。
图8为图7中D处的结构示意图。
图9为图7中D处俯视角度的结构示意图。
图中:主体1、滑架2、电机3、卡架4、中套5、滑头6、底杆7、滑槽8、卡座9、保护壳10、支架11、第一转接套12、透视片13、第一电机14、摄像头15、外圈16、第二电机17、转架18、球头套19、伸缩杆20、主架21、下滑销22、盖板23、一字螺栓24、螺栓座25、支杆26、底板27、电机架28、扇叶29、限位杆30、壳体31、电池架32、电池组33、GPS模块 34、微处理器35、线路板36、陀螺仪37、储存器38、卡接槽39、内圈40、第二转接套41、限位销42、卡槽43、内凹头44、球头槽45、球头46。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1~9,本发明实施例中,一种大型曲面造型产品测绘装置,主要包括主体1、缓冲架和控制模块,所述主体1底端中部侧壁固定安装有支架11,支架11底端左部固定安装有第一转接套12,所述支架11底端右部固定安装有第二电机17,第二电机17的电机轴与第一转接套12之间固定安装有外圈16,外圈16前端中部固定安装有第一电机14,所述外圈16后端中部固定安装有第二转接套41,第二转接套41与第一电机14的电机轴之间固定安装有内圈40,内圈40内侧壁固定安装有摄像头15,所述主体1底端中部固定安装有保护壳10,保护壳10底端固定安装有透视片13,所述主体1底端边缘处侧壁固定安装有对称设置的缓冲架,所述主体1顶端边缘处固定安装有对称设置的滑架2,滑架2 中部滑动安装有支杆26,支杆26位于滑架2内侧的一端固定安装有上下对称的螺栓座25 和下滑销22,所述滑架2与螺栓座25和下滑销22滑动接触,所述螺栓座25内侧上部旋接安装有一字螺栓24,所述滑架2上部开设有与一字螺栓24配合的滑口,位于同侧的两个所述支杆26之间转动安装有电机架28,电机架28上部卡接安装有电机3,电机3的电机轴通过联轴器固定安装有底板27,底板27顶端中部固定安装有限位杆30,所述底板27 顶端边缘处侧壁固定安装有对称设置的限位销42,所述限位杆30和限位销42外侧套设有中套5,中套5外侧壁固定安装有对称设置的扇叶29,所述限位销42顶端设置有内凹头 44,全部所述限位销42之间位于内凹头44处卡接安装有卡架4,卡架4内侧开设有与内凹头44配合的卡槽43,所述主体1顶端中部固定安装有控制模块。
所述缓冲架主要包括转架18、主架21、伸缩杆20、滑头6、底杆7和滑槽8,所述转架18顶端侧壁固定连接主体1底端侧壁,所述转架18中部转动安装有主架21,主架21 下部开设有滑槽8,所述主架21位于滑槽8处滑动安装有滑头6,滑头6中部外壁固定安装有伸缩杆20,伸缩杆20顶端固定安装有球头46,球头46外侧套设安装有球头套19,球头套19与主体1底端侧壁转动连接,所述主架21中部开设有与球头46配合的球头槽 45,所述主架21中部开设有卡接槽39,所述主体1底端侧壁固定安装有与卡接槽39配合的卡座9,所述主架21底端卡接安装有底杆7。
所述控制模块主要包括壳体31、电池架32、电池组33、GPS模块34、微处理器35、线路板36、陀螺仪37和储存器38,所述壳体31底端内壁固定安装有线路板36,线路板 36顶端自左向右依次固定安装有储存器38、陀螺仪37、GPS模块34和微处理器35,所述壳体31顶端内壁固定安装有电池架32,电池架32内侧插接安装有电池组33,所述壳体 31前侧上部开设有与电池组33配合的开口,所述壳体31位于开口处通过螺栓固定安装有盖板23。
所述电池组33与GPS模块34、微处理器35、线路板36、陀螺仪37、第一电机14、第二电机17、电机3、摄像头15和储存器38均电性连接,所述微处理器35与GPS模块 34、线路板36、陀螺仪37、第一电机14、第二电机17、电机3、摄像头15和储存器38 均电性连接,所述微处理器35采用MCIMX6L8DVN10AA型处理器。
结合附图1-9,对本发明大型曲面造型产品测绘装置的具体使用方法进行描述:
步骤一、将起初卡接装配的卡座9与卡接槽39脱离卡接,使得主架21可以绕转架18自由转动,再将起初卡接装配的球头46与球头槽45脱离卡接,将球头46与球头套19卡接安装,之后将底杆7与主架21卡接安装,伸缩杆20和底杆7对装置起到支撑缓冲作用,其中伸缩杆20采用弹簧缓冲杆;
步骤二、将起初旋紧的一字螺栓24旋松,使得支杆26可以在滑架2中自由滑动,之后将两个支杆26向相互靠拢方向推动,直到将之前处于同一直线的支杆26可以滑动到相互呈钝角状态,将电机架28向主体1四周外推,将电机32向四周支离主体1,保证扇叶 29不会相互干扰,之后将旋松的一字螺栓24旋紧,把支杆26位置固定;
步骤三、将中套5套设在限位销42外侧,此时限位杆30与中套5配合卡接,此时内凹头44延伸到中套5上方,将卡架4套设在内凹头44处,并逆时针转动,将中套5压紧在底板27顶端,完成驱动装置的安装;
步骤四、人工设定无人机飞行路线,微处理器35自动完成路线编程,保存至存储器38内;
步骤五、GPS模块34和微处理器35控制无人机在设定高度飞行,陀螺仪37对装置垂直度进行检测,并将监测的信号发送到微处理器35,微处理器35将实时的垂直度信号与基准垂直度进行比较,并自动计算出第一电机14和第二电机17的转动角度,第一电机14 带动内圈40在第二转接套41的限位下左右转动,第二电机17带动外圈16在第一转接套 12的限位下前后转动,控制摄像头15双轴翻转,使摄像头15光轴始终垂直于地面拍摄目标影像,提高拍照的清晰度和精确性,按设定飞行路线完成所有拍摄任务。
本发明的工作原理是:
本发明涉及一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法,在测绘领域大型曲面时,本装置实时的调整摄像角度,以保证摄像头实时垂直拍摄面,保证摄像的取景精确性;野外使用的无人机,本无人机可以快速拆装,且在改变形态后,缩小所占体积方便搬运:且在使用时,带有自我防护设备,起到缓解冲力的功能,保护设备着陆稳定性。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法,主要包括主体(1)、缓冲架和控制模块,其特征在于,所述主体(1)底端中部侧壁固定安装有支架(11),支架(11)底端左部固定安装有第一转接套(12),所述支架(11)底端右部固定安装有第二电机(17),第二电机(17)的电机轴与第一转接套(12)之间固定安装有外圈(16),外圈(16)前端中部固定安装有第一电机(14),所述外圈(16)后端中部固定安装有第二转接套(41),第二转接套(41)与第一电机(14)的电机轴之间固定安装有内圈(40),内圈(40)内侧壁固定安装有摄像头(15),所述主体(1)底端中部固定安装有保护壳(10),保护壳(10)底端固定安装有透视片(13),所述主体(1)底端边缘处侧壁固定安装有对称设置的缓冲架,所述主体(1)顶端边缘处固定安装有对称设置的滑架(2),滑架(2)中部滑动安装有支杆(26),支杆(26)位于滑架(2)内侧的一端固定安装有上下对称的螺栓座(25)和下滑销(22),所述滑架(2)与螺栓座(25)和下滑销(22)滑动接触,所述螺栓座(25)内侧上部旋接安装有一字螺栓(24),所述滑架(2)上部开设有与一字螺栓(24)配合的滑口,位于同侧的两个所述支杆(26)之间转动安装有电机架(28),电机架(28)上部卡接安装有电机(3),电机(3)的电机轴通过联轴器固定安装有底板(27),底板(27)顶端中部固定安装有限位杆(30),所述底板(27)顶端边缘处侧壁固定安装有对称设置的限位销(42),所述限位杆(30)和限位销(42)外侧套设有中套(5),中套(5)外侧壁固定安装有对称设置的扇叶(29),所述限位销(42)顶端设置有内凹头(44),全部所述限位销(42)之间位于内凹头(44)处卡接安装有卡架(4),卡架(4)内侧开设有与内凹头(44)配合的卡槽(43),所述主体(1)顶端中部固定安装有控制模块。
2.根据权利要求1所述的大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法,其特征在于,所述缓冲架主要包括转架(18)、主架(21)、伸缩杆(20)、滑头(6)、底杆(7)和滑槽(8),所述转架(18)顶端侧壁固定连接主体(1)底端侧壁,所述转架(18)中部转动安装有主架(21),主架(21)下部开设有滑槽(8),所述主架(21)位于滑槽(8)处滑动安装有滑头(6),滑头(6)中部外壁固定安装有伸缩杆(20),伸缩杆(20)顶端固定安装有球头(46),球头(46)外侧套设安装有球头套(19),球头套(19)与主体(1)底端侧壁转动连接,所述主架(21)中部开设有与球头(46)配合的球头槽(45),所述主架(21)中部开设有卡接槽(39),所述主体(1)底端侧壁固定安装有与卡接槽(39)配合的卡座(9),所述主架(21)底端卡接安装有底杆(7)。
3.根据权利要求1所述的大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法,其特征在于,所述控制模块主要包括壳体(31)、电池架(32)、电池组(33)、GPS模块(34)、微处理器(35)、线路板(36)、陀螺仪(37)和储存器(38),所述壳体(31)底端内壁固定安装有线路板(36),线路板(36)顶端自左向右依次固定安装有储存器(38)、陀螺仪(37)、GPS模块(34)和微处理器(35),所述壳体(31)顶端内壁固定安装有电池架(32),电池架(32)内侧插接安装有电池组(33),所述壳体(31)前侧上部开设有与电池组(33)配合的开口,所述壳体(31)位于开口处通过螺栓固定安装有盖板(23)。
4.根据权利要求1所述的大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法,其特征在于,所述电池组(33)与GPS模块(34)、微处理器(35)、线路板(36)、陀螺仪(37)、第一电机(14)、第二电机(17)、电机(3)、摄像头(15)和储存器(38)均电性连接,所述微处理器(35)与GPS模块(34)、线路板(36)、陀螺仪(37)、第一电机(14)、第二电机(17)、电机(3)、摄像头(15)和储存器(38)均电性连接,所述微处理器(35)采用MCIMX6L8DVN10AA型处理器。
5.一种采用权利要求1至4任一项所述快速测绘多旋翼无人机的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将起初卡接装配的卡座(9)与卡接槽(39)脱离卡接,使得主架(21)可以绕转架(18)自由转动,再将起初卡接装配的球头(46)与球头槽(45)脱离卡接,将球头(46)与球头套(19)卡接安装,之后将底杆(7)与主架(21)卡接安装,伸缩杆(20)和底杆(7)对装置起到支撑缓冲作用,其中伸缩杆(20)采用弹簧缓冲杆;
2)将起初旋紧的一字螺栓(24)旋松,使得支杆(26)可以在滑架(2)中自由滑动,之后将两个支杆(26)向相互靠拢方向推动,直到将之前处于同一直线的支杆(26)可以滑动到相互呈钝角状态,将电机架(28)向主体(1)四周外推,将电机(32)向四周支离主体(1),保证扇叶(29)不会相互干扰,之后将旋松的一字螺栓(24)旋紧,把支杆(26)位置固定;
3)将中套(5)套设在限位销(42)外侧,此时限位杆(30)与中套(5)配合卡接,此时内凹头(44)延伸到中套(5)上方,将卡架(4)套设在内凹头(44)处,并逆时针转动,将中套(5)压紧在底板(27)顶端,完成驱动装置的安装;
4)人工设定无人机飞行路线,微处理器(35)自动完成路线编程,保存至存储器(38)内;
5)GPS模块(34)和微处理器(35)控制无人机在设定高度飞行,陀螺仪(37)对装置垂直度进行检测,并将监测的信号发送到微处理器(35),微处理器(35)将实时的垂直度信号与基准垂直度进行比较,并自动计算出第一电机(14)和第二电机(17)的转动角度,第一电机(14)带动内圈(40)在第二转接套(41)的限位下左右转动,第二电机(17)带动外圈(16)在第一转接套(12)的限位下前后转动,控制摄像头(15)双轴翻转,使摄像头(15)光轴始终垂直于地面拍摄目标影像,提高拍照的清晰度和精确性,按设定飞行路线完成所有拍摄任务。
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