CN112967380B - 一种微型可折叠三维实景建模无人机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其通过设置中心标定器、第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器，可以很好的为无人机的扫描位置的定位提供有利条件与可靠定位基准，通过第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器来对所述可折叠无人机的三维扫描位置进行定位，可折叠无人机的底侧中心设置有扫描器，扫描器能够对待扫描实景进行三维扫描，可以有效的实现对无人机的扫描位置进行定位，提高无人机三维扫描位置的精度，进而提高对实景物的扫描精度，保证在特定位置进行扫描，便于后续的分析与处理，提高处理精度，并能够保证实景物四周扫描的一致性，防止扫描角度不正而导致后续难以处理以及比例失调的问题。

Description

一种微型可折叠三维实景建模无人机系统

技术领域

本发明具体是一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，涉及无人机扫描与建模相关领域。

背景技术

目前，对于一些大型的实景物体，为了对其三维进行建模或者设置相应的三维模型，一般采用无人机的方式对其进行扫描，以便于利用三维扫描的方式实现三维建模。然而，目前在采用无人机进行三维建模时，一般是操控无人机飞至实景物体的上方，然后凭借经验在合适的位置处对实景物体进行扫描以便得到三维扫描的模型。这种方式虽然简单，但是，无人机所处的位置和角度不同，所扫描与建立的模型的形状、角度是具有一定差异的，而且这种视觉影响的差异很难进行校正，影响无人机扫描建模的精度，究其原因就是难以准确的对无人机的位置进行定位导致扫描角度难以定性分析。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种微型可折叠三维实景建模无人机系统。

本发明是这样实现的，构造一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其包括中心标定器、第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器、可折叠无人机、扫描器和标定扫描组件，所述中心标定器布置在待扫描实景位置的中心部位，所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器分别位于所述中心标定器的四周，其特征在于，第一侧标定器、第二侧标定器和第三标定器均能够检测与所述中心标定器之间的间距，以便使得所述第一侧标定器与所述中心标定器之间的间距、第二侧标定器与所述中心标定器之间的间距、第三标定器与所述中心标定器之间的间距均相等，所述可折叠无人机的底侧设置有所述标定扫描组件，所述标定扫描组件能够与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器进行配合检测与标定，且所述标定扫描组件检测与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的间距，进而通过所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器来对所述可折叠无人机的三维扫描位置进行定位，所述可折叠无人机的底侧中心设置有所述扫描器，所述扫描器能够对待扫描实景进行三维扫描。

进一步，作为优选，在可折叠无人机的三维扫描位置进行定位时，所述可折叠无人机通过所述标定扫描组件检测与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的间距来进行控制。

进一步，作为优选，所述可折叠无人机由所述标定扫描组件进行控制，且所述三维扫描位置定位的位置为满足以下条件：所述标定扫描组件检测与所述第一侧标定器之间间距、所述标定扫描组件检测与所述第二侧标定器之间间距、所述标定扫描组件检测与所述第三标定器的间距均相等。

进一步，作为优选，所述可折叠无人机包括机体上板、机体下板、支柱、固定耳、铰接套、伸缩轴和驱动旋转翼，其中，所述机体上板与所述机体下板平行且上下布置，所述机体上板与所述机体下板之间采用多个所述支柱固定连接，所述机体上板与所述机体下板之间设置有间隔腔，控制器位于所述间隔腔中心，所述机体上板或机体下板的边缘处设置有所述固定耳，所述固定耳上可折叠的铰接设置有所述铰接套，所述铰接套内可伸缩且可锁紧的设置有所述伸缩轴，所述伸缩轴的端部可拆卸固定有所述驱动旋转翼。

进一步，作为优选，所述驱动旋转翼由其自身配置的直驱电机驱动，所述控制器与所述直驱电机驱动连接，所述伸缩轴能够伸入所述铰接套内，且所述铰接套能够隐藏折叠于所述间隔腔内。

进一步，作为优选，所述扫描器和标定扫描组件均与所述控制器控制连接，且所述扫描器能够对所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的位置角度进行扫描，以便于由所述控制器对所述标定扫描组件进行控制，进而使得所述标定扫描组件与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器对准配合。

进一步，作为优选，所述标定扫描组件包括上连接挂盘、座体、角度调节器和至少一个扫描测距仪，所述上连接挂盘的上端连接固定在所述机体下板的底部，所述上连接挂盘的底部固定设置有所述座体，所述座体的四周设置有至少一个竖向延伸的调节槽，所述调节槽内可调节所述扫描测距仪的俯仰角度的所述角度调节器，角度调节器的输出端连接至所述扫描测距仪，通过所述角度调节器来调节所述扫描测距仪的俯仰角度，进而使得所述扫描测距仪能够与所述第一侧标定器、第二侧标定器或第三标定器对准，从而测定所述扫描测距仪与所述第一侧标定器、第二侧标定器或第三标定器的间距。

进一步，作为优选，所述扫描测距仪为三个，且所述调节槽也为圆周阵列的三个，所述角度调节器对三个所述扫描测距仪进行同步角度调节，所述三个扫描测距仪分别与第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器一一对应，所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器圆周阵列布置在所述中心标定器的四周。

进一步，作为优选，所述扫描器固定布置在所述座体底部的中心位置。

进一步，作为优选，所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器结构相同，均包括底座、旋转柱、可旋转盘、激光测距仪、标定识别座和锁紧件，所述底座的上端设置有所述旋转柱，所述旋转柱上连接有所述可旋转盘，所述可旋转盘上固定设置有所述激光测距仪，所述激光测距仪能够检测与所述中心标定器之间的间距，所述可旋转盘上还设置有供扫描测距仪识别的所述标定识别座，所述可旋转盘与所述底座之间还设置有对所述可旋转盘进行锁紧的所述锁紧件。

本发明具有如下优点：本发明提供的一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，与同类型设备相比，具有如下优点：

本发明所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其通过设置中心标定器、第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器，并使得第一侧标定器、第二侧标定器和第三标定器均能够检测与所述中心标定器之间的间距，以便使得所述第一侧标定器与所述中心标定器之间的间距、第二侧标定器与所述中心标定器之间的间距、第三标定器与所述中心标定器之间的间距均相等，这样可以有效方便的对第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的位置进行定位，从而为无人机的扫描位置的定位提供有利条件与可靠定位基准，可折叠无人机的底侧设置有所述标定扫描组件，所述标定扫描组件能够与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器进行配合检测与标定，且所述标定扫描组件检测与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的间距，进而通过所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器来对所述可折叠无人机的三维扫描位置进行定位，所述可折叠无人机的底侧中心设置有所述扫描器，所述扫描器能够对待扫描实景进行三维扫描，可以有效的实现对无人机的扫描位置进行定位，提高无人机三维扫描位置的精度，进而提高对实景物的扫描精度，保证在特定位置进行扫描，便于后续的分析与处理，提高处理精度，并能够保证实景物四周扫描的一致性，防止扫描角度不正而导致后续难以处理以及比例失调的问题。

附图说明

图1是本发明的扫描定位时的布置关系的主视结构示意图；

图2是本发明的无人机的三维俯侧结构示意图；

图3是本发明的无人机的主视结构示意图；

图4是本发明标定扫描组件的结构示意图；

图5是本发明第一侧标定器、第二侧标定器或第三标定器的结构示意图。

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微型可折叠三维实景建模无人机系统，其包括中心标定器7、第一侧标定器4、第二侧标定器5、第三标定器6、可折叠无人机1、扫描器3和标定扫描组件2，所述中心标定器7布置在待扫描实景位置的中心部位，所述第一侧标定器4、第二侧标定器5、第三标定器6分别位于所述中心标定器7的四周，其特征在于，第一侧标定器、第二侧标定器和第三标定器均能够检测与所述中心标定器7之间的间距，以便使得所述第一侧标定器与所述中心标定器之间的间距、第二侧标定器与所述中心标定器之间的间距、第三标定器与所述中心标定器之间的间距均相等，所述可折叠无人机1的底侧设置有所述标定扫描组件2，所述标定扫描组件2能够与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器进行配合检测与标定，且所述标定扫描组件检测与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的间距，进而通过所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器来对所述可折叠无人机的三维扫描位置进行定位，所述可折叠无人机的底侧中心设置有所述扫描器3，所述扫描器能够对待扫描实景进行三维扫描。

在本实施例中，在可折叠无人机的三维扫描位置进行定位时，所述可折叠无人机1通过所述标定扫描组件2检测与所述第一侧标定器4、第二侧标定器5、第三标定器6的间距来进行控制。

所述可折叠无人机由所述标定扫描组件进行控制，且所述三维扫描位置定位的位置为满足以下条件：所述标定扫描组件检测与所述第一侧标定器之间间距、所述标定扫描组件检测与所述第二侧标定器之间间距、所述标定扫描组件检测与所述第三标定器的间距均相等。

所述可折叠无人机1包括机体上板8、机体下板14、支柱、固定耳13、铰接套12、伸缩轴11和驱动旋转翼9，其中，所述机体上板8与所述机体下板14平行且上下布置，所述机体上板与所述机体下板之间采用多个所述支柱固定连接，所述机体上板与所述机体下板之间设置有间隔腔，控制器位于所述间隔腔中心，所述机体上板或机体下板的边缘处设置有所述固定耳13，所述固定耳13上可折叠的铰接设置有所述铰接套12，所述铰接套12内可伸缩且可锁紧的设置有所述伸缩轴11，所述伸缩轴11的端部可拆卸固定有所述驱动旋转翼9。

所述驱动旋转翼9由其自身配置的直驱电机10驱动，所述控制器与所述直驱电机驱动连接，所述伸缩轴能够伸入所述铰接套内，且所述铰接套能够隐藏折叠于所述间隔腔内。

所述扫描器和标定扫描组件均与所述控制器控制连接，且所述扫描器能够对所述第一侧标定器4、第二侧标定器5、第三标定器6的位置角度进行扫描，以便于由所述控制器对所述标定扫描组件进行控制，进而使得所述标定扫描组件与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器对准配合。

所述标定扫描组件包括上连接挂盘16、座体20、角度调节器17和至少一个扫描测距仪19，所述上连接挂盘16的上端连接固定在所述机体下板的底部，所述上连接挂盘的底部固定设置有所述座体20，所述座体20的四周设置有至少一个竖向延伸的调节槽，所述调节槽内可调节所述扫描测距仪的俯仰角度的所述角度调节器17，角度调节器17的输出端连接至所述扫描测距仪，通过所述角度调节器来调节所述扫描测距仪的俯仰角度，进而使得所述扫描测距仪19能够与所述第一侧标定器、第二侧标定器或第三标定器对准，从而测定所述扫描测距仪与所述第一侧标定器、第二侧标定器或第三标定器的间距。

所述扫描测距仪19为三个，且所述调节槽也为圆周阵列的三个，所述角度调节器对三个所述扫描测距仪进行同步角度调节，所述三个扫描测距仪分别与第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器一一对应，所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器圆周阵列布置在所述中心标定器的四周。

所述扫描器固定布置在所述座体底部的中心位置，所述座体的底部可以设置连接盘21，扫描器3可拆卸更换的设置在所述连接盘的底部。

所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器结构相同，均包括底座22、旋转柱、可旋转盘23、激光测距仪27、标定识别座25和锁紧件24，所述底座22的上端设置有所述旋转柱，所述旋转柱上连接有所述可旋转盘23，所述可旋转盘23上固定设置有所述激光测距仪27，所述激光测距仪27能够检测与所述中心标定器之间的间距，所述可旋转盘上还设置有供扫描测距仪识别的所述标定识别座25，所述可旋转盘与所述底座之间还设置有对所述可旋转盘进行锁紧的所述锁紧件24。

本发明所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其通过设置中心标定器、第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器，并使得第一侧标定器、第二侧标定器和第三标定器均能够检测与所述中心标定器之间的间距，以便使得所述第一侧标定器与所述中心标定器之间的间距、第二侧标定器与所述中心标定器之间的间距、第三标定器与所述中心标定器之间的间距均相等，这样可以有效方便的对第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的位置进行定位，从而为无人机的扫描位置的定位提供有利条件与可靠定位基准，可折叠无人机的底侧设置有所述标定扫描组件，所述标定扫描组件能够与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器进行配合检测与标定，且所述标定扫描组件检测与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的间距，进而通过所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器来对所述可折叠无人机的三维扫描位置进行定位，所述可折叠无人机的底侧中心设置有所述扫描器，所述扫描器能够对待扫描实景进行三维扫描，可以有效的实现对无人机的扫描位置进行定位，提高无人机三维扫描位置的精度，进而提高对实景物的扫描精度，保证在特定位置进行扫描，便于后续的分析与处理，提高处理精度，并能够保证实景物四周扫描的一致性，防止扫描角度不正而导致后续难以处理以及比例失调的问题。

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)

1.一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其包括中心标定器、第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器、可折叠无人机、扫描器和标定扫描组件，所述中心标定器布置在待扫描实景位置的中心部位，所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器分别位于所述中心标定器的四周，其特征在于，第一侧标定器、第二侧标定器和第三标定器均能够检测与所述中心标定器之间的间距，以便使得所述第一侧标定器与所述中心标定器之间的间距、第二侧标定器与所述中心标定器之间的间距、第三标定器与所述中心标定器之间的间距均相等，所述可折叠无人机的底侧设置有所述标定扫描组件，所述标定扫描组件能够与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器进行配合检测与标定，且所述标定扫描组件检测与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的间距，进而通过所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器来对所述可折叠无人机的三维扫描位置进行定位，所述可折叠无人机的底侧中心设置有所述扫描器，所述扫描器能够对待扫描实景进行三维扫描。

2.根据权利要求1所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其特征在于：在可折叠无人机的三维扫描位置进行定位时，所述可折叠无人机通过所述标定扫描组件检测与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的间距来进行控制。

3.根据权利要求1所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其特征在于：所述可折叠无人机由所述标定扫描组件进行控制，且所述三维扫描位置定位的位置为满足以下条件：所述标定扫描组件检测与所述第一侧标定器之间间距、所述标定扫描组件检测与所述第二侧标定器之间间距、所述标定扫描组件检测与所述第三标定器的间距均相等。

4.根据权利要求1所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其特征在于：所述可折叠无人机包括机体上板、机体下板、支柱、固定耳、铰接套、伸缩轴和驱动旋转翼，其中，所述机体上板与所述机体下板平行且上下布置，所述机体上板与所述机体下板之间采用多个所述支柱固定连接，所述机体上板与所述机体下板之间设置有间隔腔，控制器位于所述间隔腔中心，所述机体上板或机体下板的边缘处设置有所述固定耳，所述固定耳上可折叠的铰接设置有所述铰接套，所述铰接套内可伸缩且可锁紧的设置有所述伸缩轴，所述伸缩轴的端部可拆卸固定有所述驱动旋转翼。

5.根据权利要求2所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其特征在于：所述驱动旋转翼由其自身配置的直驱电机驱动，所述控制器与所述直驱电机驱动连接，所述伸缩轴能够伸入所述铰接套内，且所述铰接套能够隐藏折叠于所述间隔腔内。

6.根据权利要求1所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其特征在于：所述扫描器和标定扫描组件均与所述控制器控制连接，且所述扫描器能够对所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器的位置角度进行扫描，以便于由所述控制器对所述标定扫描组件进行控制，进而使得所述标定扫描组件与所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器对准配合。

7.根据权利要求6所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其特征在于：所述标定扫描组件包括上连接挂盘、座体、角度调节器和至少一个扫描测距仪，所述上连接挂盘的上端连接固定在所述机体下板的底部，所述上连接挂盘的底部固定设置有所述座体，所述座体的四周设置有至少一个竖向延伸的调节槽，所述调节槽内可调节所述扫描测距仪的俯仰角度的所述角度调节器，角度调节器的输出端连接至所述扫描测距仪，通过所述角度调节器来调节所述扫描测距仪的俯仰角度，进而使得所述扫描测距仪能够与所述第一侧标定器、第二侧标定器或第三标定器对准，从而测定所述扫描测距仪与所述第一侧标定器、第二侧标定器或第三标定器的间距。

8.根据权利要求7所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其特征在于：所述扫描测距仪为三个，且所述调节槽也为圆周阵列的三个，所述角度调节器对三个所述扫描测距仪进行同步角度调节，所述三个扫描测距仪分别与第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器一一对应，所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器圆周阵列布置在所述中心标定器的四周。

9.根据权利要求8所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其特征在于：所述扫描器固定布置在所述座体底部的中心位置。

10.根据权利要求9所述一种微型可折叠三维实景建模无人机系统，其特征在于：所述第一侧标定器、第二侧标定器、第三标定器结构相同，均包括底座、旋转柱、可旋转盘、激光测距仪、标定识别座和锁紧件，所述底座的上端设置有所述旋转柱，所述旋转柱上连接有所述可旋转盘，所述可旋转盘上固定设置有所述激光测距仪，所述激光测距仪能够检测与所述中心标定器之间的间距，所述可旋转盘上还设置有供扫描测距仪识别的所述标定识别座，所述可旋转盘与所述底座之间还设置有对所述可旋转盘进行锁紧的所述锁紧件。

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