CN114455084A - 具有自稳云台的无人机地形测绘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了具有自稳云台的无人机地形测绘装置，涉及无人机地形测绘技术领域，为解决现有的无人机地形测绘装置没有防意外结构，在野外地形测绘中，存在诸多的不确定因素，无法有效的在测绘装置出现意外时提供保护，功能性有待提高的问题。所述无人机的侧表面上固定连接有第一壳体，所述第一壳体的下端面上设置有收纳槽，所述收纳槽的内部设置有保护橡胶气囊，所述保护橡胶气囊与第一壳体内部相通，所述第一壳体的侧表面上固定连接有多个第二壳体，所述第二壳体与第一壳体内部相通，所述第二壳体的内部设置有第二电磁器和固体叠氮化钠，所述无人机上表面的中间位置处固定安装有第三壳体。
Description
技术领域
本发明涉及无人机地形测绘技术领域，具体为具有自稳云台的无人机地形测绘装置。
背景技术
地形测量是指测绘地形图的作业，即对地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图的工作，在随着科技的发展，无人机的应用大大的降低了地形测绘的难度。
现有的无人机地形测绘装置没有防意外结构，在野外地形测绘中，存在诸多的不确定因素，无法有效的在测绘装置出现意外时提供保护，功能性有待提高；因此市场急需研制具有自稳云台的无人机地形测绘装置来帮助人们解决现有的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供具有自稳云台的无人机地形测绘装置，以解决上述背景技术中现有的无人机地形测绘装置没有防意外结构，在野外地形测绘中，存在诸多的不确定因素，无法有效的在测绘装置出现意外时提供保护，功能性有待提高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：具有自稳云台的无人机地形测绘装置，包括无人机，所述无人机的侧表面上固定连接有第一壳体，所述第一壳体的下端面上设置有收纳槽，所述收纳槽的内部设置有保护橡胶气囊，所述保护橡胶气囊与第一壳体内部相通，所述第一壳体的侧表面上固定连接有多个第二壳体，所述第二壳体与第一壳体内部相通，所述第二壳体的内部设置有第二电磁器和固体叠氮化钠，无人机通过自稳云台连接地形测绘模块。
优选的，所述无人机上表面的中间位置处固定安装有第三壳体，所述第三壳体的内部设置有第一电磁器，所述第一电磁器的伸缩端固定安装有活动推板，所述活动推板的上表面上安装有降落伞。
优选的，所述第三壳体的上端开口处卡扣安装有端盖板，所述活动推板上表面的对称两侧边位置处分别固定连接有一个顶杆，所述顶杆的上端抵在端盖板的下表面上。
优选的，所述第二壳体的内部中间位置处固定连接有固定安装板，所述固定安装板外表面的中间位置处设置有安装孔，所述固体叠氮化钠安装在安装孔的内部，一个所述第二壳体的内部设置有两个第二电磁器，两个所述第二电磁器对称分布在固体叠氮化钠的两侧位置处，所述第二电磁器的伸缩端固定连接有撞击块。
优选的，所述自稳云台包括设置在无人机下方的中间位置处的固定连接座，所述固定连接座下端面的中间位置处固定连接有第一调节电机，所述第一调节电机的一端设置有第二调节电机，所述第一调节电机的旋转轴与第二调节电机的固定连接点位于第二调节电机侧表面的中间位置处。
优选的，所述第二调节电机的旋转轴一端固定连接有安装板，所述安装板的外表面上设置有安装孔，且安装孔的内部卡扣安装有地形测绘模块。
优选地，所述自稳云台包括设置在无人机下方的中间位置处的固定连接座，所述固定连接座下端通过悬吊杆连接地形测绘模块，所述固定连接座、地形测绘模块均与悬吊杆之间通过转动座连接，所述悬吊杆两端部均设置有球头，所述转动座内设置有与球头相配合的凹槽，所述凹槽的开口处设置有压盖，所述压盖上设置有与球头相配合的润滑装置。
优选地，所述润滑装置包括设置在压盖内端的弧形槽，所述弧形槽内表面设置有滚珠，所述弧形槽的开口处设置有用于阻挡滚珠的阻挡环。
优选地，所述地形测绘模块下端设置有缓冲稳定装置，所述缓冲稳定装置包括沿地形测绘模块重心线设置的弧形托架，所述弧形托架内设置有配重球，所述弧形托架底部设置有用于对配重球进行定位的定位开口。
优选地，所述地形测绘模块外设置有防风罩，所述防风罩上端与无人机固定，所述防风罩对应地形测绘模块的探头处透明。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该发明通过在无人机的侧表面上固定连接第一壳体，第一壳体的下端面上设置有收纳槽，收纳槽的内部设置有保护橡胶气囊，保护橡胶气囊与第一壳体内部相通，第一壳体的侧表面上固定连接有多个第二壳体，第二壳体与第一壳体内部相通，第二壳体的内部设置有第二电磁器和固体叠氮化钠，此举可以在无人机发生故障时，对第二电磁器通电，第二电磁器的伸缩杆伸出，并对固体叠氮化钠撞击，使得固体叠氮化钠分解成大量的氮气，利用大量的氮气将折叠收纳在收纳槽内部的保护橡胶气囊能膨胀并伸出，此时膨胀后的保护橡胶气囊呈圆管状，进而对测绘机构以及自稳云台进行罩扣保护，避免被摔坏，能进行有效的防摔保护，进而有效的提高了该装置的防摔性能；
2、该发明通过在无人机上表面的中间位置处固定安装第三壳体，第三壳体的内部设置有第一电磁器，第一电磁器的伸缩端固定安装有活动推板，活动推板的上表面上安装有降落伞，此举可以在无人机飞行出现故障时，对第一电磁器通电，第一电磁器的伸缩杆伸出，进而带动活动推板上移，此时将安装在活动推板上的降落伞推出第三壳体，降落伞在第三壳体的外部打开，从而能对整个装置进行缓降的操作，进一步的提高了该装置的自保护性能。
附图说明
图1为实施例1整体示意图；
图2为实施例1整体底部示意图；
图3为实施例1第三壳体内部结构图；
图4为实施例1第一壳体内部结构图；
图5为实施例1第二壳体内部结构图；
图6为实施例2地形测绘模块结构示意图；
图7为实施例2地形测绘模块剖面示意图；
图8为实施例2悬吊杆结构示意图；
图9为弧形托架俯视示意图。
图中：1、无人机；2、第一壳体；3、第二壳体；4、第三壳体；5、端盖板；6、固定连接座；7、第一调节电机；8、第二调节电机；9、安装板；10、地形测绘模块；11、第一电磁器；12、活动推板；13、顶杆；14、降落伞；15、第二电磁器；16、收纳槽；17、保护橡胶气囊；18、撞击块；19、固定安装板；20、固体叠氮化钠；21、连接板；22、连接管；23、防风罩；24、透光罩；25、悬吊杆；26、球头；27、弧形托架；28、配重球；29、压盖；30、滚珠；31、阻挡环；32、转动座；33、润滑油；34、定位开口；35、方向调整沟槽。
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。
实施例1
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：具有自稳云台的无人机地形测绘装置，包括无人机1，无人机1的侧表面上固定连接有第一壳体2，第一壳体2的下端面上设置有收纳槽16，收纳槽16的内部设置有保护橡胶气囊17，保护橡胶气囊17与第一壳体2内部相通，第一壳体2的侧表面上固定连接有多个第二壳体3，第二壳体3与第一壳体2内部相通，第二壳体3的内部设置有第二电磁器15和固体叠氮化钠20，第二壳体3的内部中间位置处固定连接有固定安装板19，固定安装板19外表面的中间位置处设置有安装孔，固体叠氮化钠20安装在安装孔的内部，一个第二壳体3的内部设置有两个第二电磁器15，两个第二电磁器15对称分布在固体叠氮化钠20的两侧位置处，第二电磁器15的伸缩端固定连接有撞击块18，此举可以在无人机1发生故障时，对第二电磁器15通电，第二电磁器15的伸缩杆伸出，并对固体叠氮化钠20撞击，使得固体叠氮化钠20分解成大量的氮气，利用大量的氮气将折叠收纳在收纳槽16内部的保护橡胶气囊17能膨胀并伸出，此时膨胀后的保护橡胶气囊17呈圆管状，进而对测绘机构以及自稳云台进行罩扣保护，避免被摔坏，能进行有效的防摔保护，进而有效的提高了该装置的防摔性能，无人机通过自稳云台连接地形测绘模块。
进一步，无人机1上表面的中间位置处固定安装有第三壳体4，第三壳体4的内部设置有第一电磁器11，第一电磁器11的伸缩端固定安装有活动推板12，活动推板12的上表面上安装有降落伞14，第三壳体4的上端开口处卡扣安装有端盖板5，活动推板12上表面的对称两侧边位置处分别固定连接有一个顶杆13，顶杆13的上端抵在端盖板5的下表面上，此举可以在无人机1飞行出现故障时，对第一电磁器11通电，第一电磁器11的伸缩杆伸出，进而带动活动推板12上移，此时将安装在活动推板12上的降落伞14推出第三壳体4，降落伞14在第三壳体4的外部打开，从而能对整个装置进行缓降的操作，进一步的提高了该装置的自保护性能。
进一步，自稳云台包括设置在无人机1下方的中间位置处的固定连接座6，固定连接座6下端面的中间位置处固定连接有第一调节电机7，第一调节电机7的一端设置有第二调节电机8，第一调节电机7的旋转轴与第二调节电机8的固定连接点位于第二调节电机8侧表面的中间位置处，第二调节电机8的旋转轴一端固定连接有安装板9，安装板9的外表面上设置有安装孔，且安装孔的内部卡扣安装有地形测绘模块10，第二调节电机8的旋转轴一端固定连接有安装板9，安装板9的外表面上设置有安装孔，且安装孔的内部卡扣安装有地形测绘模块10，地形测绘模块10选用无线全景摄像机。
工作原理：使用时，可以利用无人机1将地形测绘模块10置于空中，接着利用地形测绘模块10对地表地形进行测绘操作，在无人机1飞行的过程中，无人机1的控制器采集加速度传感器数据，无人机的加速度传感器通常采用贴片式陀螺仪，检测精度高，能够检测到加速度数据和倾角数据，进而控制相应的第一调节电机、第二调节电机动作，进而使得安装板9始终处于水平位置上，从而使得地形测绘模块10始终处于水平状态，保证了地形测绘模块10的稳定工作，在整个测绘过程中，一旦无人机1出现故障，则对第一电磁器11通电，第一电磁器11的伸缩杆伸出，进而带动活动推板12在第三壳体4的内部上移，此时安装在活动推板12上端面上的顶杆13的可以将端盖板5顶出，同时也将降落伞14顶出，置于第三壳体4外部的降落伞14能有效的降低整个装置降落的速度，与此同时，对第二电磁器15通电，两个相对而置的第二电磁器15伸缩杆顶出，并使得两个撞击块18夹击固体叠氮化钠20，固体叠氮化钠20分解成大量的氮气，大量的氮气充斥在折叠状态的保护橡胶气囊17内，此时膨胀的保护橡胶气囊17从收纳槽16的内部伸出，由于保护橡胶气囊17成圆管状，因此保护橡胶气囊17能对地形测绘模块10以及第一调节电机7、第二调节电机8、安装板9起到保护作用，从而能有效的避免该装置被摔坏。
实施例2
如图6-9所示，一种具有自稳云台的无人机地形测绘装置，与实施例1不同的是，自稳云台包括设置在无人机下方的中间位置处的固定连接座，固定连接座6下端通过悬吊杆25连接地形测绘模块10，具体的，固定座连接有连接板21，连接板21、地形测绘模块10均与悬吊杆25之间通过转动座32连接，悬吊杆由不锈钢管制成，具有较好的抗弯强度，悬吊杆25两端部均同轴线固定有球头26，转动座32内有与球头26相配合的凹槽，凹槽的开口处安装有压盖29，压盖29上加工有与球头26相配合的润滑装置，润滑装置包括加工在压盖29内端的弧形槽，弧形槽内表面通过润滑油粘附有滚珠30，弧形槽的开口处加工有用于阻挡滚珠30的阻挡环31，本实施例中，球头的端部磨削加工为弧形，进而使球头的高度降低，在球头与凹槽底部之间形成润滑油腔，进而加注润滑油33，因球头端部与球头本身不再同心，在球头转动的工程中，对润滑油腔内的润滑油有挤压作用，进而对滚珠进行润滑，润滑油选用低粘度油脂，由于阻挡环的作用，使球头与滚珠之间形成稳定的配合，减小摩擦面积，进而减小摩擦阻力，悬吊杆两端均有球头，进而能够更好的分担阻力，同时保证单个球头的转动角度较小，由于地形测绘模块自身的重力稳定特性，通过悬吊杆、球头及润滑装置能够减小无人机动作向地形测绘模块传递的扭矩，进而能够保证地形测绘模块平稳。
由于地形测绘模块会受到无人机加速度影响，地形测绘模块10下端安装有缓冲稳定装置，缓冲稳定装置包括沿地形测绘模块10重心线安装的弧形托架27，弧形托架由不锈钢板冲压成型，弧形托架27内放置有配重球28，弧形托架27底部加工有用于对配重球28进行定位的定位开口34，定位开口的直径值是配重球直径值的1/4，在产生加速度时，配重球与定位开口有相对运动的趋势，通过定位开口边缘的阻挡作用，减小配重球的移动距离，当地形测绘模块有晃动趋势时，配重球能够起到缓冲的作用，进而保证地形测绘模块稳定。
悬吊杆及其附件能够很好的解决地形测绘模块平稳的问题，但地形测绘模块与无人机之间能够相对旋转，地形测绘模块的朝向会发生变化，在弧形托架底部加工有方向调整沟槽35，方向调整沟槽与定位开口连接，方向调整沟槽沿无人机的前进和后退方向分布，由于方向调整沟槽的存在，定位开口对配重球的阻挡作用降低，当无人机在前进或者后退方向上产生加速度时，配重球作用在方向调整沟槽的侧壁，若地形测绘模块方向发生偏转，则配重球对方向调整沟槽侧壁的作用力不同，推动地形测绘模块复位。
地形测绘模块10外安装有防风罩23，防风罩23上端通过连接管22与无人机1固定，防风罩23对应地形测绘模块10的探头处透明，具体为防风罩位于地形测绘模块10的探头处安装透光罩，透光罩为钢化玻璃罩，因无人机有自稳定装置，受风力影响后能够自动稳定，地形测绘模块能够自由转动，受风力影响较大，因此，安装防风罩，隔离风力。
本实施例与实施例1相比，缺点在于，控制精度降低，优点在于，反应速度增加，且整体的成本降低，重量降低。
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。
Claims (10)
1.一种具有自稳云台的无人机地形测绘装置，包括无人机（1），其特征在于：所述无人机（1）的侧表面上固定连接有第一壳体（2），所述第一壳体（2）的下端面上设置有收纳槽（16），所述收纳槽（16）的内部设置有保护橡胶气囊（17），所述保护橡胶气囊（17）与第一壳体（2）内部相通，所述第一壳体（2）的侧表面上固定连接有多个第二壳体（3），所述第二壳体（3）与第一壳体（2）内部相通，所述第二壳体（3）的内部设置有第二电磁器（15）和固体叠氮化钠（20），所述无人机通过自稳云台连接地形测绘模块（10）。
2.根据权利要求1所述的具有自稳云台的无人机地形测绘装置，其特征在于：所述无人机（1）上表面的中间位置处固定安装有第三壳体（4），所述第三壳体（4）的内部设置有第一电磁器（11），所述第一电磁器（11）的伸缩端固定安装有活动推板（12），所述活动推板（12）的上表面上安装有降落伞（14）。
3.根据权利要求2所述的具有自稳云台的无人机地形测绘装置，其特征在于：所述第三壳体（4）的上端开口处卡扣安装有端盖板（5），所述活动推板（12）上表面的对称两侧边位置处分别固定连接有一个顶杆（13），所述顶杆（13）的上端抵在端盖板（5）的下表面上。
4.根据权利要求1所述的具有自稳云台的无人机地形测绘装置，其特征在于：所述第二壳体（3）的内部中间位置处固定连接有固定安装板（19），所述固定安装板（19）外表面的中间位置处设置有安装孔，所述固体叠氮化钠（20）安装在安装孔的内部，一个所述第二壳体（3）的内部设置有两个第二电磁器（15），两个所述第二电磁器（15）对称分布在固体叠氮化钠（20）的两侧位置处，所述第二电磁器（15）的伸缩端固定连接有撞击块（18）。
5.根据权利要求1所述的具有自稳云台的无人机地形测绘装置，其特征在于：所述自稳云台包括设置在无人机（1）下方的中间位置处的固定连接座（6），所述固定连接座（6）下端面的中间位置处固定连接有第一调节电机（7），所述第一调节电机（7）的一端设置有第二调节电机（8），所述第一调节电机（7）的旋转轴与第二调节电机（8）的固定连接点位于第二调节电机（8）侧表面的中间位置处。
6.根据权利要求5所述的具有自稳云台的无人机地形测绘装置，其特征在于：所述第二调节电机（8）的旋转轴一端固定连接有安装板（9），所述安装板（9）的外表面上设置有安装孔，且安装孔的内部卡扣安装有地形测绘模块（10）。
7.根据权利要求1所述的具有自稳云台的无人机地形测绘装置，其特征在于，所述自稳云台包括设置在无人机（1）下方的中间位置处的固定连接座（6），所述固定连接座（6）下端通过悬吊杆（25）连接地形测绘模块（10），所述固定连接座（6）、地形测绘模块（10）均与悬吊杆（25）之间通过转动座（32）连接，所述悬吊杆（25）两端部均设置有球头（26），所述转动座（32）内设置有与球头（26）相配合的凹槽，所述凹槽的开口处设置有压盖（29），所述压盖（29）上设置有与球头（26）相配合的润滑装置。
8.根据权利要求7所述的具有自稳云台的无人机地形测绘装置，其特征在于，所述润滑装置包括设置在压盖（29）内端的弧形槽，所述弧形槽内表面设置有滚珠（30），所述弧形槽的开口处设置有用于阻挡滚珠（30）的阻挡环（31）。
9.根据权利要求7所述的具有自稳云台的无人机地形测绘装置，其特征在于，所述地形测绘模块（10）下端设置有缓冲稳定装置，所述缓冲稳定装置包括沿地形测绘模块（10）重心线设置的弧形托架（27），所述弧形托架（27）内设置有配重球（28），所述弧形托架（27）底部设置有用于对配重球（28）进行定位的定位开口（34）。
10.根据权利要求7所述的具有自稳云台的无人机地形测绘装置，其特征在于，所述地形测绘模块（10）外设置有防风罩（23），所述防风罩（23）上端与无人机（1）固定，所述防风罩（23）对应地形测绘模块（10）的探头处透明。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116800285A (zh) * | 2022-08-24 | 2023-09-22 | 赵薛强 | 一种用于测绘无人机的数据采集信号定向加强装置及使用方法 |
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2022
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN116800285A (zh) * | 2022-08-24 | 2023-09-22 | 赵薛强 | 一种用于测绘无人机的数据采集信号定向加强装置及使用方法 |
| CN116800285B (zh) * | 2022-08-24 | 2024-01-16 | 赵薛强 | 一种测绘无人机数据采集信号定向加强装置及使用方法 |
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