CN113682487A - 一种无人机测绘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无人机测绘装置，涉及无人机测绘的技术领域，其包括无人机本体和测绘机构，所述测绘机构搭载于无人机本体；所述测绘机构包括摄像头、安装组件和驱动组件；所述安装组件包括盒体和转动板，所述盒体开设有摄像口，所述摄像头设于盒体内，所述摄像头可朝向摄像口；所述驱动组件包括电机和驱动件，所述电机与驱动件固定连接，所述驱动件用于驱动转动板转动启闭摄像口。启动电机，电机正向驱动驱动件，驱动件带动转动板打开摄像口，摄像头开始在空中测绘；摄像头测绘作业结束后，电机反向驱动驱动件，驱动件带动转动板封闭摄像口触。本申请具有减少摄像头积累灰尘，提高无人机本体持续测绘能力的效果。
Description
技术领域
本发明涉及无人机测绘的技术领域，尤其是涉及一种无人机测绘装置。
背景技术
随着无人机遥感技术的发展，影像获取方面的广泛应用，以及应用于大中比例尺地形图、地质灾害等航空摄影测量的无人机航空摄影测量系统，为传统航空摄影测量提供有力的补充。
无人机搭载摄像头飞行摄像测绘时，因摄像头暴露在环境中，故摄像头容易积累灰尘，导致摄像头难以持续且清晰摄像测绘。
发明内容
为了减少摄像头积累灰尘，进而使得无人机持续且清晰摄像测绘，本申请提供一种无人机测绘装置。
一种无人机测绘装置，其包括无人机本体和测绘机构，所述测绘机构搭载于无人机本体；
所述测绘机构包括摄像头、安装组件和驱动组件；
所述安装组件包括盒体和转动板，所述盒体开设有摄像口，所述摄像头设于盒体内，所述摄像头可朝向摄像口；
所述驱动组件包括电机和驱动件，所述电机与驱动件固定连接，所述驱动件用于驱动转动板转动启闭摄像口。
通过采用上述技术方案，操作人员先将测绘机构搭载安装在无人机本体，后操控无人机本体行驶。启动电机，电机正向驱动驱动件，驱动件带动转动板打开摄像口，摄像头开始在空中测绘；摄像头测绘作业结束后，电机反向驱动驱动件，驱动件带动转动板封闭摄像口。盒体和转动板合围的腔室，则会减少摄像头与环境中的灰尘直接接触，并最终使得本方案具有减少摄像头积累灰尘，提高无人机本体持续测绘能力的优点。
可选的，所述驱动件包括偏心轮和弧形板，所述电机与偏心轮偏心连接，所述偏心轮与弧形板的弧面相抵，所述弧形板背离弧面的一侧与转动板朝向盒体的一侧固定。
通过采用上述技术方案，电机驱动偏心轮，偏心轮偏心转动，偏心轮进而推动弧形板转动，因弧形板与转动板固定，故转动板随着弧形板转动并打开摄像口，进而方便摄像头摄像测绘。
可选的，所述驱动组件还包括齿轮组，所述电机、齿轮组以及摄像头依次相连，所述摄像头转动朝向摄像口。
通过采用上述技术方案，电机驱动齿轮组，齿轮组带动摄像头转动，进而方便摄像头转动朝向摄像口，当环境灰尘严重时，可调整摄像头与摄像口的位置进行摄像测绘。
可选的，所述偏心轮设有连接杆，所述盒体内壁对应连接杆的运动轨迹开设有弧形槽，所述连接杆远离偏心轮的一端滑动嵌设于弧形槽内。
通过采用上述技术方案，因偏心轮偏心运动，故容易导致偏心轮不稳，而在连接杆和弧形槽的配合作用下，偏心轮可将负荷传递给弧形槽的槽壁，进而提高偏心轮的稳定性，从而改善转动板的转动稳定性。
可选的，所述盒体内设有弹性平台，所述摄像头远离齿轮组的一端与弹性平台转动接触。
通过采用上述技术方案，摄像头非测量状态时，弹性平台可供摄像头停歇，稳定摄像头的自由转动，提高摄像头的稳定性，而且在弹性平台的保护时，摄像头也不容易被盒体内的灰尘污染，以及因弹性平台具有弹性，故弹性平台不会影响摄像头转动。
可选的，所述弹性平台开设有清理缺口，所述清理缺口处设有清理件；
所述清理件包括转动杆和清理棉块，所述转动杆转动设于盒体内，所述转动杆一端与偏心轮转动相抵，所述转动杆另一端与清理棉块固定连接，所述清理棉块顶端穿过清理缺口后与摄像头相抵。
通过采用上述技术方案，在偏心轮驱动弧形板和转动板打开摄像口的过程中，偏心轮会对转动杆一端施加向下的力，此时转动杆另一端向上运动，进而使得清理棉块擦拭转动着的摄像头，从而提高摄像头摄像测绘的清晰度。
可选的，所述转动杆套设设有扭簧，所述扭簧一端与盒体固定连接，所述扭簧另一端与转动杆固定连接。
通过采用上述技术方案，扭簧具有扭转平衡的作用，一方面可以提高转动杆转动时的平衡，另一方面转动杆在偏心轮带动转动后可以复位。
可选的，所述清理棉块顶部开设有切口，所述切口内部埋置有容易挤压破裂的清洁凝珠。
通过采用上述技术方案，清洁凝珠是由外膜和注射在外膜内部的酒精液体组成，当清理棉块与摄像头接触挤压时，清洁凝珠被挤压破裂，酒精液体被清洁棉块吸附，进而有效对摄像头进行清洁。
可选的，所述转动板一端与盒体转动相连，所述转动板另一端与盒体磁吸相连。
通过采用上述技术方案，磁吸相连的盒体和转动板具有良好的连接性和稳定性，同时也方便转动板转动开启摄像口。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.启动电机，电机正向驱动驱动件，驱动件带动转动板打开摄像口，摄像头开始在空中测绘；摄像头测绘作业结束后，电机反向驱动驱动件，驱动件带动转动板封闭摄像口，盒体和转动板合围的腔室，则会减少摄像头与环境中的灰尘直接接触；
2.因弧形板与转动板固定，故转动板随着弧形板转动并打开摄像口，进而方便摄像头摄像测绘；
3.偏心轮会对转动杆一端施加向下的力，使得转动杆另一端向上运动，进而使得清理棉块擦拭转动着的摄像头。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图；
图2是本申请实施例不包含无人机本体的结构示意图；
图3是展示盒体内部结构的结构示意图；
图4图3中A处的放大结构示意图。
附图标记说明：1、无人机本体；2、摄像头；3、安装组件；31、盒体；311、摄像口；312、弧形槽；313、耳板；314、安装槽一；32、转动板；321、转轴；322、安装槽二；33、弹性平台；331、清理缺口；34、清理件；341、转动杆；3411、长子板；3412、短子板；342、清理棉块；3421、切口；343、扭簧；344、转动轴；35、磁吸件；351、磁块一；352、磁块二；36、清洁凝珠；4、驱动组件；41、电机；42、驱动件；421、偏心轮；422、弧形板；43、齿轮组；431、平齿轮；432、定位轴；44、连接杆。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请进一步详细说明。
本申请实施例公开一种无人机测绘装置，参照图1，其包括无人机本体1和测绘机构，无人机本体1采用多旋翼无人机，测绘机构搭载于无人机本体1底部。
参照图1、图2，测绘机构包括安装组件3以及驱动组件4，安装组件3包括盒体31为矩形盒，盒体31顶部外壁与无人机本体1底部固定连接。
参照图2、图3，摄像头2位于安装组件3内部，在驱动组件4作用下，安装组件3提供摄像头2摄影测绘的通道，安装组件3将摄像头2保护起来，以实现减少摄像头2暴露在环境中。
安装组件3还包括转动板32、弹性平台33以及清理件34，盒体31开设有摄像口311，摄像口311自盒体31内底壁向一侧壁贯穿延伸，转动板32为与摄像口311形状相适应的L形状，摄像口311顶部延伸形成有两个间隔的耳板313，转动板32顶部穿设有转轴321，且转动板32通过依次与两个耳板313转动连接，转动板32底部遮蔽摄像口311且与盒体31相抵紧。
驱动组件4包括电机41、驱动件42、齿轮组43以及连接杆44，电机41为步进电机41，步进电机41可正向驱动或反向驱动，且步进电机41具有良好的自锁功能。步进电机41固定安装在盒体31外壁，步进电机41的输出轴转动穿设于盒体31相对一侧后转动连接于盒体31相对另一侧。
驱动件42包括偏心轮421和弧形板422，偏心轮421有两个且平行间隔设置在盒体31内，两个偏心轮421依次与电机41偏心固定连接。同时，弧形板422与转动板32朝向盒体31内部的一侧固定连接，弧形板422背离转动板32的一侧为弧形状，且弧形板422背离转动板32的一侧始终与两个偏心轮421相切相抵。电机41驱动偏心轮421偏心转动，进而带动弧形板422转动，弧形板422转动进而带动转动板32绕转轴321转动，并可打开摄像口311，偏心轮421可使用橡胶材质制成，以改善偏心轮421与弧形板422之间的连接性和稳定性。
每一偏心轮421上部边缘处固定连接有连接杆44，连接杆44随着偏心轮421做偏心运动，盒体31内壁对应连接杆44的偏心轨迹开设有弧形槽312，连接杆44远离偏心轮421的一端滑动嵌设于弧形槽312内。连接杆44与弧形槽312的滑动配合，可以改善偏心轮421偏心运动时的稳定性，以及连接杆44可以分担偏心轮421所受
齿轮组43包括平齿轮431和定位轴432，平齿轮431有三个且依次啮合；定位轴432有两个，两个定位轴432相对电机41的输出轴依次水平间隔布置。偏心轮421与盒体31内侧壁间隔，其一平齿轮431与电机41的输出轴同轴固定，且其一平齿轮431位于偏心轮421与盒体31侧壁之间，另外两个平齿轮431依次与相应的定位轴432同轴转动相连，每一定位轴432远离相应的平齿轮431的一端与盒体31侧壁转动相连。
摄像头2可选用摄像机或照相机，摄像头2竖向布置，摄像头2的主体与其一定位轴432固定相连，其一定位轴432、另一定位轴432以及电机41的输出轴依次间隔设置。电机41驱动偏心轮421转动时，摄像头2与偏心轮421同向转动，即偏心轮421偏心转动进而打开摄像口311的过程中，摄像头2由竖向状态变化为倾斜转动朝向摄像口311的状态，方便摄像头2摄影测绘的同时，减少摄像头2暴露在室外环境中，进而使得摄像头2不容易积累灰尘。相较于转动板422而言，弧形板422的弧面增加了转动板32的转动行程，进而改善了转动板32转动能力，方便驱使转动板32开启摄像口311.
弹性平台33可使用橡胶材质制成，弹性平台33表面可适当压缩且压缩后恢复原状。弹性平台33与盒体31内壁固定相连，弹性平台33与摄像头2接触连接，弹性平台33可适当支撑摄像头2、减少盒体31内部的灰尘吸附在摄像头2。
参照图3、图4，清理件34包括转动杆341、清理棉块342以及扭簧343，转动杆341为L型杆，转动杆341包括长子板3411和短子板3412，短子板3412垂直固定连接于长子板3411的一端部，长子板3411的另一端部位于偏心轮421的下方，长子板3411的中段固定连接有转动轴344，转动轴344远离转动杆341的一端与盒体31内侧壁转动相连。短子板3412远离长子板3411的端部固定连接有清理棉块342，弹性平台33开设有清理缺口331，清理棉块342顶部位于清理缺口331内，摄像头2正对清理缺口331。同时，转动轴344套套设设有扭簧343，且扭簧343一端固定连接于长子板3411，扭簧343另一端固定连接于盒体31内侧壁。偏心轮421转动时，偏心轮421底部先碰触长子板3411，后偏心轮421对长子板3411施加向下的力，在转动轴344作用下，短子板3412向上运动，清理棉块342也随之向上运动并与摄像头2接触，在摄像口311完全打开之前且摄像头2完全朝向摄像口311的过程中，进而对摄像头2进行擦拭。因清理棉块342本身特性，故摄像头2不会因清理棉块342的阻挡而停止转动，在摄像头2转动朝向摄像口311时，摄像头2被擦拭清洁，提高摄像头2摄像测绘时的清晰度。
同时，清理棉块342为与摄像头2相适应的形状，清理棉块342自顶部向中部开设有切口3421，切口3421内置有清洁凝珠36（图中未示出）。清洁凝珠36包括外膜和注射在外膜内的酒精液体。当清理棉块342与摄像头2挤压时，清洁凝珠36的外膜破裂，酒精液体被清理棉块342吸附，进而有效地对摄像头2进行清洁，且酒精液体易挥发，清洁摄像头2的同时不影响摄像头2摄影测绘。
转动板32与盒体31之间设有磁吸件35，磁吸件35包括均为矩形状的磁块一351和磁块二352。盒体31底壁与转动板32接触的侧面开设有与磁块一351形状相适应的安装槽一314，磁块一351嵌设于安装槽一314内；转动板32对准安装槽一314开设有与磁块二352形状相适应的安装槽二322，磁块二352嵌设于安装槽二322。当转动板32封闭摄像口311时，磁块一351和磁块二352相吸附，进而提高转动板32的稳定性，且在驱动件42作用下可以克服磁吸作用，也方便开启摄像口311。
本申请实施例的实施原理如下：
初始状态，即转动板32封闭摄像口311时，磁块一351与磁块二352相吸附，长子板3411远离短子板3412的端部位于偏心轮421的下方，清理棉块342顶部位于清理缺口331内，摄像头2底部与弹性平台33相接触，偏心轮421与弧形板422相抵相切。
在开启摄像口311过程中，先开启电机41，电机41驱动偏心轮421偏心转动，偏心转动的偏心轮421推挤弧形板422，进而使得转动板32缓缓开启摄像口311。同时，电机41通过驱动齿轮组43使得摄像头2缓缓转动，进而使得摄像头2转动朝向摄像口311。在摄像头2转动朝向摄像口311的过程中，偏心轮421向下挤压长子板3411，进而使得短子板3412向上运动，清理棉块342随着短子板3412向上运动而向上运动，当清理棉块342与摄像头2挤压时，内置的清洁凝珠36外膜破裂，酒精液体被清理棉块342吸附，有效地对摄像头2清洁，之后摄像头2越过清理棉块342转动朝向摄像口311。
早封闭摄像口311过程中，随着偏心轮421复位，摄像口311被转动板32封闭，在扭簧343作用下转动杆341复位，摄像头2转动复位并与弹性平台33相接触。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种无人机测绘装置，其特征在于：包括无人机本体(1)和测绘机构，所述测绘机构搭载于无人机本体(1)；
所述测绘机构包括摄像头(2)、安装组件(3)和驱动组件(4)；
所述安装组件(3)包括盒体(31)和转动板(32)，所述盒体(31)开设有摄像口(311)，所述摄像头(2)设于盒体(31)内，所述摄像头(2)可朝向摄像口(311)；
所述驱动组件(4)包括电机(41)和驱动件(42)，所述电机(41)与驱动件(42)固定连接，所述驱动件(42)用于驱动转动板(32)转动启闭摄像口(311)。
2.根据权利要求1所述的一种无人机测绘装置，其特征在于：所述驱动件(42)包括偏心轮(421)和弧形板(422)，所述电机(41)与偏心轮(421)偏心连接，所述偏心轮(421)与弧形板(422)的弧面相抵，所述弧形板(422)背离弧面的一侧与转动板(32)朝向盒体(31)的一侧固定。
3.根据权利要求2所述的一种无人机测绘装置，其特征在于：所述驱动组件(4)还包括齿轮组(43)，所述电机(41)、齿轮组(43)以及摄像头(2)依次相连，所述摄像头(2)转动朝向摄像口(311)。
4.根据权利要求2所述的一种无人机测绘装置，其特征在于：所述偏心轮(421)设有连接杆(44)，所述盒体(31)内壁对应连接杆(44)的运动轨迹开设有弧形槽(312)，所述连接杆(44)远离偏心轮(421)的一端滑动嵌设于弧形槽(312)内。
5.根据权利要求3所述的一种无人机测绘装置，其特征在于：所述盒体(31)内设有弹性平台(33)，所述摄像头(2)远离齿轮组(43)的一端与弹性平台(33)转动接触。
6.根据权利要求5所述的一种无人机测绘装置，其特征在于：所述弹性平台(33)开设有清理缺口(331)，所述清理缺口(331)处设有清理件(34)；
所述清理件(34)包括转动杆(341)和清理棉块(342)，所述转动杆(341)转动设于盒体(31)内，所述转动杆(341)一端与偏心轮(421)转动相抵，所述转动杆(341)另一端与清理棉块(342)固定连接，所述清理棉块(342)顶端穿过清理缺口(331)后与摄像头(2)相抵。
7.根据权利要求6所述的一种无人机测绘装置，其特征在于：所述转动杆(341)套设设有扭簧(343)，所述扭簧(343)一端与盒体(31)固定连接，所述扭簧(343)另一端与转动杆(341)固定连接。
8.根据权利要求6所述的一种无人机测绘装置，其特征在于：所述清理棉块(342)顶部开设有切口(3421)，所述切口(3421)内部埋置有容易挤压破裂的清洁凝珠(36)。
9.根据权利要求1所述的一种无人机测绘装置，其特征在于：所述转动板(32)一端与盒体(31)转动相连，所述转动板(32)另一端与盒体(31)磁吸相连。
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