CN114426097B - 地形地貌勘测用无人机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种地形地貌勘测用无人机，包括无人飞行器、防尘壳、多个摄像模组和驱动机构。防尘壳与无人飞行器连接，防尘壳设有在预设轴线的周向上间隔排布的多个采集孔。多个摄像模组均设于防尘壳中，多个摄像模组分别与多个采集孔对应。驱动机构与防尘壳连接，多个摄像模组与驱动机构连接；驱动机构用于带动多个摄像模组同步运动，以同时调整多个摄像模组的摄像角度。多个摄像模组同步进行摄像角度的调整，控制便捷；且多个摄像模组的同步运动不会对无人飞行器的飞行产生干扰，如此，无人飞行器的操作协调性好，更加便于控制。

Description

地形地貌勘测用无人机

技术领域

本发明涉及测绘技术领域，具体而言，涉及一种地形地貌勘测用无人机。

背景技术

“地貌勘探”即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。做数据分析，数据测量，数据调查。为了获取一些复杂地形的信息，现目前利用无人机进行辅助测绘。

经发明人研究发现，现有的无人机测绘技术存在如下缺点：

多个摄像头独立调节角度，操作不便，协调性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地形地貌勘测用无人机，其能够实现多个摄像模组的摄像角度的同步调节，操作便捷，协调性好。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明提供一种地形地貌勘测用无人机，包括：

无人飞行器；

防尘壳，所述防尘壳与所述无人飞行器连接，所述防尘壳设有在预设轴线的周向上间隔排布的多个采集孔；

多个摄像模组，所述多个摄像模组均设于所述防尘壳中，所述多个摄像模组分别与所述多个采集孔对应；

以及驱动机构，所述驱动机构与所述防尘壳连接，所述多个摄像模组与所述驱动机构连接；所述驱动机构用于带动所述多个摄像模组同步运动，以同时调整所述多个摄像模组的摄像角度。

在可选的实施方式中，所述驱动机构包括驱动单元和多个联动单元，所述驱动单元与所述防尘壳连接，所述多个摄像模组分别通过所述多个联动单元与所述驱动单元连接，所述驱动单元用于通过所述联动单元调节对应的所述摄像模组的摄像角度。

在可选的实施方式中，所述联动单元包括支杆和伸缩杆，所述摄像模组与所述防尘壳通过支撑杆可转动地连接；所述支杆的一端与所述驱动单元可转动地连接，所述伸缩杆的一端与所述驱动单元可转动地连接，所述伸缩杆的另一端与所述摄像模组可转动地连接；所述驱动单元用于带动所述支杆在所述预设轴线的延伸方向上往复运动，以使通过所述支杆和所述伸缩杆带动所述摄像模组相对于所述支撑杆转动，从而调节所述摄像模组的角度。

在可选的实施方式中，所述驱动单元包括芯轴、滑环、驱动环和电机，所述芯轴与所述防尘壳连接，所述滑环与所述芯轴可滑动地连接，所述滑环与所述芯轴在所述芯轴的周向上相对固定；所述支杆的一端与所述滑环可转动地连接，所述伸缩杆远离所述摄像模组的一端与所述芯轴可转动地连接；所述驱动环与所述滑环螺接；所述电机设于所述防尘壳上，且所述电机与所述驱动环连接，用于驱动所述驱动环转动。

在可选的实施方式中，所述滑环上设置有第一滑动部，所述芯轴设有第二滑动部，所述第一滑动部与所述第二滑动部二者中的一个设置为凸起，另一个设置为凹槽，所述第一滑动部与所述第二滑动部在所述预设轴线的延伸方向上可滑动地连接。

在可选的实施方式中，所述驱动环与所述滑环之间设置有弹性件，所述弹性件用于使所述滑环具有远离所述驱动环的运动趋势。

在可选的实施方式中，所述伸缩杆包括导向筒和导向杆，所述导向杆插接于所述导向筒内，所述导向筒与所述芯轴可转动地连接，所述导向杆与所述摄像模组可转动地连接；且所述导向杆与所述导向筒在导向筒的周向上相对固定。

在可选的实施方式中，所述采集孔设置为锥形孔，且所述采集孔的孔径较大的一端位于所述防尘壳的外表面上。

在可选的实施方式中，所述摄像模组包括摄像本体和镜头，所述镜头与所述摄像本体连接，所述摄像本体与所述驱动机构连接，所述镜头穿设于所述采集孔中。

在可选的实施方式中，所述镜头与所述采集孔之间设置有弹性防尘套，所述弹性防尘套用于密封所述镜头的外周面与所述采集孔的孔壁之间的间隙。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供了一种地形地貌勘测用无人机，利用无人飞行器带动多个摄像模组在设定航道飞行或者根据远程控制指令飞行。在飞行过程中，多个摄像模组的摄像头能够从采集孔处对地形地貌环境进行图像采集，并且能够实时将采集获取的图像信息传输至智能终端，从而便于根据图像信息辅助进行地形地貌的绘制。同时，在图像采集过程中，当需要调节摄像模组的摄像角度时，驱动机构启动，同时带动多个摄像模组运动，从而使多个摄像模组同步进行摄像角度的调整，控制便捷；且多个摄像模组的同步运动不会对无人飞行器的飞行产生干扰，如此，无人飞行器的操作协调性好，更加便于控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的地形地貌勘测用无人机的结构示意图；

图2为本发明实施例的对应图1中的局部放大结构示意图。

图标:

100-无人飞行器；200-防尘壳；210-采集孔；300-摄像模组；310-摄像本体；320-镜头；400-驱动机构；410-驱动单元；411-芯轴；412-滑环；413-驱动环；414-电机；415-弹性件；420-联动单元；421-支杆；422-伸缩杆；4221-第一杆；4222-第二杆；500-弹性防尘套；600-支撑杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

目前，利用无人机进行地形地貌测绘时，一般在无人机上搭载多个摄像头，每个摄像头的角度固定。在无人机沿设定航道飞行时，通过多个摄像头采集地形地貌图像，传输至终端。摄像头的角度固定，使用范围小。

鉴于此，设计者设计了一种地形地貌勘测用无人机，同时搭载多个摄像模组300，多个摄像模组300的角度能够同时进行调节，协调性好，适用范围广，并且多个摄像模组300同时调节角度，不易对飞行器的稳定性产生影响，安全性高。

请参阅图1和图2，本实施例中，地形地貌勘测用无人机包括无人飞行器100、防尘壳200、多个摄像模组300和驱动机构400。防尘壳200与无人飞行器100连接，防尘壳200设有在预设轴线的周向上间隔排布的多个采集孔210。多个摄像模组300均设于防尘壳200中，多个摄像模组300分别与多个采集孔210对应。驱动机构400与防尘壳200连接，多个摄像模组300与驱动机构400连接；驱动机构400用于带动多个摄像模组300同步运动，以同时调整多个摄像模组300的摄像角度。

本实施例提供的地形地貌勘测用无人机的作业原理包括，例如：

利用无人飞行器100带动多个摄像模组300在设定航道飞行或者根据远程控制指令飞行。在飞行过程中，多个摄像模组300的摄像头能够从采集孔210处对地形地貌环境进行图像采集，并且能够实时将采集获取的图像信息传输至智能终端，从而便于根据图像信息辅助进行地形地貌的绘制。同时，在图像采集过程中，当需要调节摄像模组300的摄像角度时，驱动机构400启动，同时带动多个摄像模组300运动，从而使多个摄像模组300同步进行摄像角度的调整，控制便捷；且多个摄像模组300的同步调节运动不会对无人飞行器100的飞行产生干扰，如此，无人飞行器100的操作协调性好，更加便于控制。多个摄像模组300的摄像角度可调，能够适应不同环境下的图像采集作业，适用范围广，降低成本。

本实施例中，可选的，驱动机构400包括驱动单元410和多个联动单元420，驱动单元410通过多个联动单元420分别与多个摄像模组300连接，从而通过联动单元420调节对应的摄像模组300的角度。

例如，驱动单元410包括芯轴411、滑环412、驱动环413和电机414。芯轴411为圆柱杆，芯轴411的一端固定在防尘壳200的顶部，芯轴411的另一端沿垂直于防尘壳200的顶部朝向防尘壳200的底部延伸，且与防尘壳200的底部具有间距。芯轴411的外周面设置有多个凹槽，多个凹槽均为矩形槽，多个凹槽在芯轴411的轴线方向延伸，多个凹槽在芯轴411的周向均匀间隔排布。例如，本实施例中，凹槽的数量为两个，且呈中心对称设置。滑环412套接于芯轴411外，滑环412的内周面设有与凹槽滑动配合的凸起，凸起的数量与凹槽的数量相等，每个凸起与对应的一个凹槽在芯轴411的轴线延伸方向上滑动配合。也就是说，滑环412套接于芯轴411外后，滑环412能相对于芯轴411在芯轴411的轴线延伸方向上滑动，而由于凸起和凹槽的配合使得滑环412和芯轴411在芯轴411的周向上相对固定。同时，滑环412的横截面外轮廓为圆形，也即滑环412的外周面为圆柱面，滑环412的外周面设置有外螺纹。驱动环413为圆环，驱动环413套接于滑环412外且与滑环412螺纹连接，也就是说，驱动环413设有螺纹孔，驱动环413利用其螺纹孔与滑环412螺接。电机414固定在防尘壳200的底部，电机414的输出轴与驱动环413固定连接，输出轴、驱动环413和滑环412同轴设置，电机414启动后，能够带动驱动环413转动，从而带动滑环412在芯轴411的轴线延伸方向上相对于芯轴411往复直线运动。进一步的，驱动环413上设置有弹性件415，弹性件415为弹簧、橡胶件或弹片等，弹性件415远离驱动环413的一侧与滑环412抵持，如此，弹性件415使滑环412具有远离驱动环413的运动趋势。通过设置弹性件415，能够使滑环412与驱动环413之间传动更加稳定，避免滑环412和驱动环413二者存在制造误差造成的传动迟滞的问题。

应当理解，可以在芯轴411上设置凸起，对应的在滑环412上设置凹槽，同样可以实现通过凸起和凹槽的配合实现滑环412和芯轴411的周向固定。

本实施例中，可选的，联动单元420的数量与摄像模组300的相等，也就是说，每个联动单元420能够与驱动单元410和对应的一个摄像模组300连接，从而通过驱动单元410将动力通过联动单元420传递至摄像模组300，使摄像模组300运动以调节摄像角度。本实施例中，需要说明的是，多个联动单元420在芯轴411的周向上均匀间隔排布，例如，联动单元420和摄像模组300的数量均为四个。具体的，每个联动单元420均包括支杆421和伸缩杆422。伸缩杆422包括可滑动地连接的第一杆4221和第二杆4222。支杆421为圆柱杆，支杆421的一端与滑环412绕第一轴线可转动地连接，支杆421的另一端与第一杆4221绕第二轴线可转动地连接。第一杆4221与芯轴411绕第三轴线可转动地连接，第二杆4222与摄像模组300的外壳绕第四轴线可转动地连接。其中，第一轴线、第二轴线、第三轴线和第四轴线平行设置。

同时，摄像模组300的外壳通过支撑杆600与防尘壳200绕第五轴线可转动地连接，第五轴线与第一轴线平行。具体的，摄像模组300包括摄像本体310和镜头320，镜头320与摄像本体310连接，摄像本体310通过支撑杆600与防尘壳200可转动地连接，镜头320穿设于采集孔210中。

当电机414启动后，带动驱动环413转动，并带动滑环412相对于芯轴411往复滑动，例如，以滑环412在芯轴411的延伸方向上朝向防尘壳200的顶部滑动为例进行说明。滑环412向上滑动时，带动支杆421向上滑动，支杆421相对于滑环412转动的同时推动第一杆4221相对于芯轴411向外转动，第一杆4221带动第二杆4222向外转动，从而带动摄像模组300相对于支撑杆600转动，摄像模组300的摄像头相对于对应的采集孔210转动，如此，实现了摄像模组300的采集方向的调节。由于每个摄像模组300均通过一个联动单元420连接，且多个联动单元420均通过滑环412驱动，如此，能实现多个摄像模组300的角度同步调节。

需要说明的是，采集孔210设置为锥形孔。

进一步的，镜头320和采集孔210之间设置有弹性防尘套500，弹性防尘套500用于密封镜头320的外周面与采集孔210的孔壁之间的间隙。镜头320方向调节时能够带动弹性防尘套500产生一定的形变，如此，防尘壳200内部不易有灰尘进入。应当理解，弹性防尘套500可以是橡胶件或布层。

本实施例提供的地形地貌勘测用无人机，多个摄像模组300同步进行摄像角度的调整，控制便捷；且多个摄像模组300的同步运动不会对无人飞行器100的飞行产生干扰，如此，无人飞行器100的操作协调性好，更加便于控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种地形地貌勘测用无人机，其特征在于，包括：

无人飞行器（100）；

防尘壳（200），所述防尘壳（200）与所述无人飞行器（100）连接，所述防尘壳（200）设有在预设轴线的周向上间隔排布的多个采集孔（210）；

多个摄像模组（300），所述多个摄像模组（300）均设于所述防尘壳（200）中，所述多个摄像模组（300）分别与所述多个采集孔（210）对应；

以及驱动机构（400），所述驱动机构（400）与所述防尘壳（200）连接，所述多个摄像模组（300）与所述驱动机构（400）连接；所述驱动机构（400）用于带动所述多个摄像模组（300）同步运动，以同时调整所述多个摄像模组（300）的摄像角度；

所述驱动机构（400）包括驱动单元（410）和多个联动单元（420），所述驱动单元（410）与所述防尘壳（200）连接，所述多个摄像模组（300）分别通过所述多个联动单元（420）与所述驱动单元（410）连接，所述驱动单元（410）用于通过所述联动单元（420）调节对应的所述摄像模组（300）的摄像角度；

所述联动单元（420）包括支杆（421）和伸缩杆（422），所述摄像模组（300）包括摄像本体（310）和镜头（320），所述镜头（320）与所述摄像本体（310）连接，所述摄像本体（310）与所述防尘壳（200）通过支撑杆（600）可转动地连接；所述支杆（421）的一端与所述驱动单元（410）可转动地连接，所述伸缩杆（422）的一端与所述驱动单元（410）可转动地连接，所述伸缩杆（422）的另一端与所述摄像本体（310）可转动地连接；所述驱动单元（410）用于带动所述支杆（421）在所述预设轴线的延伸方向上往复运动，以使通过所述支杆（421）和所述伸缩杆（422）带动所述摄像本体（310）相对于所述支撑杆（600）转动，从而调节所述镜头（320）的角度；所述镜头（320）穿设于所述采集孔（210）中；

所述驱动单元（410）包括芯轴（411）、滑环（412）、驱动环（413）和电机（414），所述芯轴（411）与所述防尘壳（200）连接，所述滑环（412）与所述芯轴（411）可滑动地连接，所述滑环（412）与所述芯轴（411）在所述芯轴（411）的周向上相对固定；所述支杆（421）的一端与所述滑环（412）可转动地连接，所述伸缩杆（422）远离所述摄像模组（300）的一端与所述芯轴（411）可转动地连接；所述驱动环（413）与所述滑环（412）螺接；所述电机（414）设于所述防尘壳（200）上，且所述电机（414）与所述驱动环（413）连接，用于驱动所述驱动环（413）转动。

2.根据权利要求1所述的地形地貌勘测用无人机，其特征在于：

所述滑环（412）上设置有第一滑动部，所述芯轴（411）设有第二滑动部，所述第一滑动部与所述第二滑动部二者中的一个设置为凸起，另一个设置为凹槽，所述第一滑动部与所述第二滑动部在所述预设轴线的延伸方向上可滑动地连接。

3.根据权利要求1所述的地形地貌勘测用无人机，其特征在于：

所述驱动环（413）与所述滑环（412）之间设置有弹性件（415），所述弹性件（415）用于使所述滑环（412）具有远离所述驱动环（413）的运动趋势。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的地形地貌勘测用无人机，其特征在于：

所述伸缩杆（422）包括导向筒和导向杆，所述导向杆插接于所述导向筒内，所述导向筒与所述芯轴（411）可转动地连接，所述导向杆与所述摄像模组（300）可转动地连接；且所述导向杆与所述导向筒在导向筒的周向上相对固定。

5.根据权利要求1所述的地形地貌勘测用无人机，其特征在于：

所述采集孔（210）设置为锥形孔，且所述采集孔（210）的孔径较大的一端位于所述防尘壳（200）的外表面上。

6.根据权利要求1所述的地形地貌勘测用无人机，其特征在于：

所述镜头（320）与所述采集孔（210）之间设置有弹性防尘套（500），所述防尘套用于密封所述镜头（320）的外周面与所述采集孔（210）的孔壁之间的间隙。