CN112455679B - 一种用于无人机航拍的遥感扫描装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其通过设置三维平台,可以实现三维角度的调节的同时,还设置了固定圆弧形架和可调圆弧形架,且在固定圆弧形架的两端分别连接有所述第二扫描机构,所述可调圆弧形架的两端分别连接有所述第一扫描机构,所述第一扫描机构和第二扫描机构均朝着远离所述固定圆弧形架的弧形中心或可调圆弧形架的弧形中心的方向扫描布置,可以有效的提高扫描范围,这样,由于扫描机构的角度以及调节范围大了,则在扫描航拍时,无人机在悬停后,不需要多次对无人机的上下位置进行微调,可以保证扫描效率与可靠性,降低无人机的能耗,提高效率,同时,本发明可以保证扫描装置在最佳位置状态下扫描,提高扫描精度。
Description
技术领域
本发明具体是一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,涉及遥感扫描设备相关领域。
背景技术
目前,在利用无人机进行航拍遥感扫描时,目前一般是利用无人机来携带遥感扫描装置进行扫描航拍。为了保证扫描角度的范围,一般是设置多个扫描装置,并将各个扫描装置置于调节角度的平台上,然而,由于在航拍时,为了保证航拍与遥感扫描的准确度,需要使得无人机旋停在空中,在调节扫描装置的角度进行扫描,然而,由于目前的扫描装置的角度一般虽然能够实现不同角度调节,但是,其调节范围依然不够大,在扫描范围不够时,需要使得无人机上下不停的调节位置,这就导致无人机自动扫描时需要时刻调节姿态,而无人机调节姿态所需的耗电以及所需时间较多,无人机姿态调节好后需要再对扫描装置进行进一步调节,进而影响调节的效率与可靠性,影响无人机能耗,造成遥感扫描效率低,能耗大等问题。
发明内容
因此,为了解决上述不足,本发明在此提供一种用于无人机航拍的遥感扫描装置。
本发明是这样实现的,构造一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其包括安装挂座、三维平台调节机构、三维平台、固定圆弧形架、可调圆弧形架、调节伸缩器、第一扫描机构和第二扫描机构,其中,所述安装挂座的底部采用所述三维平台调节机构可调节三维角度的设置有所述三维平台,其特征在于,所述三维平台的底部设置有所述固定圆弧形架和可调圆弧形架,且所述固定圆弧形架和可调圆弧形架均为圆弧结构;且所述三维平台在水平状态时,所述固定圆弧形架的圆弧所在的竖直面与所述可调圆弧形架的圆弧所在的竖直面之间相互垂直的布置,所述固定圆弧形架的顶部最中间位置和可调圆弧形架的顶部最中间位置连接且均连接至所述三维平台的底部中心,所述可调圆弧形架的圆弧内设置有水平延伸的调节伸缩器,所述调节伸缩器伸缩运动时能够对所述可调圆弧形架的圆弧张开弧度进行调节,所述固定圆弧形架的两端分别连接有所述第二扫描机构,所述可调圆弧形架的两端分别连接有所述第一扫描机构,所述第一扫描机构和第二扫描机构均朝着远离所述固定圆弧形架的弧形中心或可调圆弧形架的弧形中心的方向扫描布置。
进一步,作为优选,所述第一扫描机构和第二扫描机构结构相同,且所述第一扫描机构和第二扫描机构的扫描执行端均能够相对于所述固定圆弧形架的端部或可调圆弧形架的端部可调节角度的摆动设置。
进一步,作为优选,所述三维平台调节机构包括三组连杆驱动组件,三组连杆驱动组件圆周阵列的设置在所述安装挂座与三维平台之间,每组所述连杆驱动组件的下端铰接连接在所述三维平台上,所述连杆驱动组件的上端固定连接在上平台上,且所述连杆驱动组件的上端的一段倾斜的设置,所述上平台固定在所述安装挂座的底部中心,所述三维平台上设置有多个调节驱动器,每个所述调节驱动器分别对应各自的所述连杆驱动组件设置,以便驱动各自的所述连杆驱动组件移动。
进一步,作为优选,每组所述连杆驱动组件包括上倾斜构件和下伸缩驱动杆,其中,所述三维平台的上端设置有三个阵列的驱动座,所述驱动座内设置有所述调节驱动器,所述调节驱动器的输出端固定连接有所述下伸缩驱动杆,所述调节驱动器能够驱动所述下伸缩驱动杆在竖直面内转动,所述下伸缩驱动杆能够伸缩控制的设置。
进一步,作为优选,还包括控制器,所述控制器对各个所述伸缩驱动杆的伸缩运动和各个调节驱动器的转动驱动统一进行控制,以便实现对所述三维平台的三维角度的调节与控制。
进一步,作为优选,每个所述上倾斜构件包括第一连杆、第二连杆和多组拉簧,所述第一连杆和第二连杆的上端均可调节角度且可锁紧的连接在所述上平台的侧壁上,所述第一连杆和第二连杆平行布置,且所述第一连杆与所述第二连杆之间采用多组拉簧拉紧连接,且所述第一连杆和第二连杆的上端和下端均至少设置有所述拉簧。
进一步,作为优选,所述三维平台的底部设置有上连接法兰,所述固定圆弧形架的中心顶部固定设置有下连接法兰,所述上连接法兰与所述下连接法兰之间锁紧连接。
进一步,作为优选,所述固定圆弧形架的中心底部与所述可调圆弧形架的中心顶部采用连接柱连接在一起。
进一步,作为优选,所述可调圆弧形架包括节点架和弹性柱,其中,所述弹性柱的上端固定连接有所述节点架,所述弹性柱具有一定的弹性变形能力,且所述节点架采用多节铰接连接在一起的刚性节点段连接在一起,以便能够适应所述弹性柱的变形。
进一步,作为优选,所述第一扫描机构和第二扫描机构均包括摆动电机、电机架、摆动轴、连接架,所述摆动电机采用电机架连接在所述固定圆弧形架或可调圆弧形架上,所述摆动电机的输出端同轴连接有所述摆动轴,所述摆动轴的端部设置有与之垂直的所述连接架,所述连接架的端部固定所述扫描执行端,所述三维平台处于水平状态时,所述摆动轴能够绕竖直轴线转动,进而驱动所述连接架绕摆动轴的中心轴线端点处水平摆动。
本发明具有如下优点:本发明提供的一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,与同类型设备相比,具有如下优点:
(1)本发明所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其通过设置三维平台,可以实现三维角度的调节的同时,还设置了固定圆弧形架和可调圆弧形架,且使得固定圆弧形架的圆弧所在的竖直面与可调圆弧形架的圆弧所在的竖直面之间相互垂直的布置,并在固定圆弧形架的两端分别连接有所述第二扫描机构,所述可调圆弧形架的两端分别连接有所述第一扫描机构,所述第一扫描机构和第二扫描机构均朝着远离所述固定圆弧形架的弧形中心或可调圆弧形架的弧形中心的方向扫描布置,可以有效的提高扫描范围,这样,由于扫描机构的角度以及调节范围大了,则在扫描航拍时,无人机在悬停后,不需要多次对无人机的上下位置进行微调,可以保证扫描效率与可靠性,降低无人机的能耗,提高效率,同时,本发明可以保证扫描装置在最佳位置状态下扫描,提高扫描精度;
(2)本发明通过设置调圆弧形架,可提高对扫描机构的角度调节范围,实现不同位置以及在最佳状态下扫描的效果,而且,其结构简单,控制方便,便于角度调节。
附图说明
图1是本发明的整体主视结构示意图;
图2是本发明三维平台调节机构和三维平台的连接关系结构示意图;
图3是本发明固定圆弧形架和可调圆弧形架的连接后的主视结构示意图;
图4是本发明固定圆弧形架和可调圆弧形架的连接后的三维俯侧结构示意图;
图5是本发明第一扫描机构或第二扫描机构的主视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1-5对本发明进行详细说明,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。
本发明通过改进在此提供一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其包括安装挂座1、三维平台调节机构2、三维平台3、固定圆弧形架4、可调圆弧形架6、调节伸缩器5、第一扫描机构7和第二扫描机构8,其中,所述安装挂座的底部采用所述三维平台调节机构可调节三维角度的设置有所述三维平台,其特征在于,所述三维平台的底部设置有所述固定圆弧形架4和可调圆弧形架6,且所述固定圆弧形架4和可调圆弧形架6均为圆弧结构;且所述三维平台在水平状态时,所述固定圆弧形架4的圆弧所在的竖直面与所述可调圆弧形架6的圆弧所在的竖直面之间相互垂直的布置,所述固定圆弧形架4的顶部最中间位置和可调圆弧形架6的顶部最中间位置连接且均连接至所述三维平台的底部中心,所述可调圆弧形架6的圆弧内设置有水平延伸的调节伸缩器5,所述调节伸缩器5伸缩运动时能够对所述可调圆弧形架6的圆弧张开弧度进行调节,所述固定圆弧形架4的两端分别连接有所述第二扫描机构8,所述可调圆弧形架6的两端分别连接有所述第一扫描机构7,所述第一扫描机构7和第二扫描机构8均朝着远离所述固定圆弧形架4的弧形中心或可调圆弧形架6的弧形中心的方向扫描布置。
在本实施例中,所述第一扫描机构7和第二扫描机构8结构相同,且所述第一扫描机构7和第二扫描机构8的扫描执行端22均能够相对于所述固定圆弧形架4的端部或可调圆弧形架6的端部可调节角度的摆动设置。
所述三维平台调节机构2包括三组连杆驱动组件,三组连杆驱动组件圆周阵列的设置在所述安装挂座1与三维平台之间,每组所述连杆驱动组件的下端铰接连接在所述三维平台上,所述连杆驱动组件的上端固定连接在上平台9上,且所述连杆驱动组件的上端的一段倾斜的设置,所述上平台固定在所述安装挂座的底部中心,所述三维平台上设置有多个调节驱动器13,每个所述调节驱动器分别对应各自的所述连杆驱动组件设置,以便驱动各自的所述连杆驱动组件移动。
每组所述连杆驱动组件包括上倾斜构件和下伸缩驱动杆11,其中,所述三维平台的上端设置有三个阵列的驱动座12,所述驱动座内设置有所述调节驱动器,所述调节驱动器的输出端固定连接有所述下伸缩驱动杆,所述调节驱动器能够驱动所述下伸缩驱动杆在竖直面内转动,所述下伸缩驱动杆11能够伸缩控制的设置。
本发明还包括控制器,所述控制器对各个所述伸缩驱动杆的伸缩运动和各个调节驱动器的转动驱动统一进行控制,以便实现对所述三维平台的三维角度的调节与控制。
每个所述上倾斜构件包括第一连杆、第二连杆和多组拉簧,所述第一连杆和第二连杆的上端均可调节角度且可锁紧的连接在所述上平台的侧壁上,所述第一连杆和第二连杆平行布置,且所述第一连杆与所述第二连杆之间采用多组拉簧拉紧连接,且所述第一连杆和第二连杆的上端和下端均至少设置有所述拉簧。
所述三维平台的底部设置有上连接法兰14,所述固定圆弧形架4的中心顶部固定设置有下连接法兰15,所述上连接法兰与所述下连接法兰之间锁紧连接。
所述固定圆弧形架4的中心底部与所述可调圆弧形架6的中心顶部采用连接柱17连接在一起。
所述可调圆弧形架6包括节点架和弹性柱,其中,所述弹性柱的上端固定连接有所述节点架,所述弹性柱具有一定的弹性变形能力,且所述节点架采用多节铰接连接在一起的刚性节点段连接在一起,以便能够适应所述弹性柱的变形。
所述第一扫描机构7和第二扫描机构8均包括摆动电机19、电机架18、摆动轴20、连接架21,所述摆动电机采用电机架连接在所述固定圆弧形架4或可调圆弧形架6上,所述摆动电机的输出端同轴连接有所述摆动轴,所述摆动轴的端部设置有与之垂直的所述连接架,所述连接架的端部固定所述扫描执行端,所述三维平台处于水平状态时,所述摆动轴20能够绕竖直轴线转动,进而驱动所述连接架绕摆动轴的中心轴线端点处水平摆动。
本发明所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其通过设置三维平台,可以实现三维角度的调节的同时,还设置了固定圆弧形架和可调圆弧形架,且使得固定圆弧形架的圆弧所在的竖直面与可调圆弧形架的圆弧所在的竖直面之间相互垂直的布置,并在固定圆弧形架的两端分别连接有所述第二扫描机构,所述可调圆弧形架的两端分别连接有所述第一扫描机构,所述第一扫描机构和第二扫描机构均朝着远离所述固定圆弧形架的弧形中心或可调圆弧形架的弧形中心的方向扫描布置,可以有效的提高扫描范围,这样,由于扫描机构的角度以及调节范围大了,则在扫描航拍时,无人机在悬停后,不需要多次对无人机的上下位置进行微调,可以保证扫描效率与可靠性,降低无人机的能耗,提高效率,同时,本发明可以保证扫描装置在最佳位置状态下扫描,提高扫描精度;本发明通过设置调圆弧形架,可提高对扫描机构的角度调节范围,实现不同位置以及在最佳状态下扫描的效果,而且,其结构简单,控制方便,便于角度调节。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
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)
1.一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其包括安装挂座(1)、三维平台调节机构(2)、三维平台(3)、固定圆弧形架(4)、可调圆弧形架(6)、调节伸缩器(5)、第一扫描机构(7)和第二扫描机构(8),其中,所述安装挂座的底部采用所述三维平台调节机构可调节三维角度的设置有所述三维平台,其特征在于,所述三维平台的底部设置有所述固定圆弧形架(4)和可调圆弧形架(6),且所述固定圆弧形架(4)和可调圆弧形架(6)均为圆弧结构;且所述三维平台在水平状态时,所述固定圆弧形架(4)的圆弧所在的竖直面与所述可调圆弧形架(6)的圆弧所在的竖直面之间相互垂直的布置,所述固定圆弧形架(4)的顶部最中间位置和可调圆弧形架(6)的顶部最中间位置连接且均连接至所述三维平台的底部中心,所述可调圆弧形架(6)的圆弧内设置有水平延伸的调节伸缩器(5),所述调节伸缩器(5)伸缩运动时能够对所述可调圆弧形架(6)的圆弧张开弧度进行调节,所述固定圆弧形架(4)的两端分别连接有所述第二扫描机构(8),所述可调圆弧形架(6)的两端分别连接有所述第一扫描机构(7),所述第一扫描机构(7)和第二扫描机构(8)均朝着远离所述固定圆弧形架(4)的弧形中心或可调圆弧形架(6)的弧形中心的方向扫描布置。
2.根据权利要求1所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其特征在于:所述第一扫描机构(7)和第二扫描机构(8)结构相同,且所述第一扫描机构(7)和第二扫描机构(8)的扫描执行端(22)均能够相对于所述固定圆弧形架(4)的端部或可调圆弧形架(6)的端部可调节角度的摆动设置。
3.根据权利要求1所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其特征在于:所述三维平台调节机构(2)包括三组连杆驱动组件,三组连杆驱动组件圆周阵列的设置在所述安装挂座(1)与三维平台之间,每组所述连杆驱动组件的下端铰接连接在所述三维平台上,所述连杆驱动组件的上端固定连接在上平台(9)上,且所述连杆驱动组件的上端的一段倾斜的设置,所述上平台固定在所述安装挂座的底部中心,所述三维平台上设置有多个调节驱动器(13),每个所述调节驱动器分别对应各自的所述连杆驱动组件设置,以便驱动各自的所述连杆驱动组件移动。
4.根据权利要求3所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其特征在于:每组所述连杆驱动组件包括上倾斜构件和下伸缩驱动杆(11),其中,所述三维平台的上端设置有三个阵列的驱动座(12),所述驱动座内设置有所述调节驱动器,所述调节驱动器的输出端固定连接有所述下伸缩驱动杆,所述调节驱动器能够驱动所述下伸缩驱动杆在竖直面内转动,所述下伸缩驱动杆(11)能够伸缩控制的设置。
5.根据权利要求4所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其特征在于:还包括控制器,所述控制器对各个所述下伸缩驱动杆的伸缩运动和各个调节驱动器的转动驱动统一进行控制,以便实现对所述三维平台的三维角度的调节与控制。
6.根据权利要求4所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其特征在于:每个所述上倾斜构件包括第一连杆、第二连杆和多组拉簧,所述第一连杆和第二连杆的上端均可调节角度且可锁紧的连接在所述上平台的侧壁上,所述第一连杆和第二连杆平行布置,且所述第一连杆与所述第二连杆之间采用多组拉簧拉紧连接,且所述第一连杆和第二连杆的上端和下端均至少设置有所述拉簧。
7.根据权利要求6所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其特征在于:所述三维平台的底部设置有上连接法兰(14),所述固定圆弧形架(4)的中心顶部固定设置有下连接法兰(15),所述上连接法兰与所述下连接法兰之间锁紧连接。
8.根据权利要求3所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其特征在于:所述固定圆弧形架(4)的中心底部与所述可调圆弧形架(6)的中心顶部采用连接柱(17)连接在一起。
9.根据权利要求3所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其特征在于:所述可调圆弧形架(6)包括节点架和弹性柱,其中,所述弹性柱的上端固定连接有所述节点架,所述弹性柱具有一定的弹性变形能力,且所述节点架采用多节铰接连接在一起的刚性节点段连接在一起,以便能够适应所述弹性柱的变形。
10.根据权利要求2所述一种用于无人机航拍的遥感扫描装置,其特征在于:所述第一扫描机构(7)和第二扫描机构(8)均包括摆动电机(19)、电机架(18)、摆动轴(20)、连接架(21),所述摆动电机采用电机架连接在所述固定圆弧形架(4)或可调圆弧形架(6)上,所述摆动电机的输出端同轴连接有所述摆动轴,所述摆动轴的端部设置有与之垂直的所述连接架,所述连接架的端部固定所述扫描执行端,所述三维平台处于水平状态时,所述摆动轴(20)能够绕竖直轴线转动,进而驱动所述连接架绕摆动轴的中心轴线端点处水平摆动。
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