CN114524088B - 一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机 - Google Patents

一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机，包括无人机机箱，所述无人机机箱的外壁安装有四个机翼，四个所述机翼的上端均安装有动力电机，所述动力电机的输出端安装有桨叶，所述无人机机箱的底部安装有安装座，所述安装座内设有安装腔，所述安装座的底部侧壁贯穿设有与其转动连接的短杆，所述安装腔内安装有驱动短杆转动的驱动机构，所述短杆的底部固定连接有螺杆，所述螺杆的外部套设有与其螺纹连接的螺纹筒，所述螺纹筒的底部固定连接有安装板。本发明不仅可以实现对支撑腿等的折叠，同时测绘摄像头下移，使得测绘摄像头不会被遮挡，也可以对测绘摄像头进行多角度调节，操作简单方便且快捷，同时，可以对无人机机箱等进行缓冲保护。

Description

一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机
技术领域
本发明涉及测绘地理信息技术领域，尤其涉及一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机。
背景技术
随着科学技术的发展，无人机摄影技术也运用到了地理测绘上，由于无人机个头小，飞行平稳，可远程操控等，非常适合对一些不方便通行的地理位置进行测绘，例如危险地区、山区和条件复杂野外地区等，倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等不同的角度采集影像，获取地面物体更完整准确的信息，倾斜摄影作为近年来测绘领域的一项重要手段，已得到大范围的应用。
但是目前的无人机搭在摄像机或摄像头地理测绘时，支撑腿部分位于摄像头的下方，如此，摄像头进行地理测绘时，会存在无人机支撑腿的遮挡，影响地理测绘工作；其次，在野外使用无人机时，由于无人机着落地面不平整，导致无人机着落时不稳定甚至倾倒，支撑腿不能够对无人机进行缓冲保护，此外，无人机若是在条件复杂地区(如草地、崎岖地等)着落，若是支撑腿较短，则地面的杂草或障碍等会接触到摄像头，可能会导致其损坏。
因此，我们设计了一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机。
发明内容
本发明的目的是为了提出一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机，其不仅可以实现对支撑腿等的折叠，同时测绘摄像头下移，使得测绘摄像头不会被遮挡，也可以对测绘摄像头进行多角度调节，操作简单方便且快捷，同时，可以对无人机机箱等进行缓冲保护。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机，包括无人机机箱，所述无人机机箱的外壁安装有四个机翼，四个所述机翼的上端均安装有动力电机，所述动力电机的输出端安装有桨叶，所述无人机机箱的底部安装有安装座，所述安装座内设有安装腔，所述安装座的底部侧壁贯穿设有与其转动连接的短杆，所述安装腔内安装有驱动短杆转动的驱动机构，所述短杆的底部固定连接有螺杆，所述螺杆的外部套设有与其螺纹连接的螺纹筒，所述螺纹筒的底部固定连接有安装板，所述安装板的底部转动连接有四个连接板，四个所述连接板上均安装有测绘摄像头，所述安装板上安装有控制四个连接板转动的控制机构，所述安装座的底部安装有倾斜设置的两个U型架，两个所述U型架内均转动连接有轴杆，两个所述轴杆上均安装有可以缓冲的两个缓冲机构，所述安装座的底部安装有与安装板配合的收折机构。
优选地，所述驱动机构包括安装在安装腔内的电机，所述电机为伺服电机，且所述电机的输出端安装有第一锥齿轮，所述短杆的上端安装有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合。
优选地，所述控制机构包括与四个连接板固定连接的气囊，所述气囊上安装有软管，所述安装板的上端固定连接有活塞筒，所述活塞筒内滑动连接有活塞，所述螺纹筒上安装有连接块，所述连接块的底部固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端与活塞的上端固定连接，所述软管与活塞筒相连通。
优选地，所述缓冲机构包括固定在轴杆上的支撑腿，所述支撑腿的下方设有连接杆，所述连接杆与支撑腿之间固定连接有缓冲弹簧，且所述连接杆的外部固定连接有导向筒，所述导向筒套在支撑腿的外部并与其滑动连接。
优选地，所述支撑腿和连接杆均为圆杆状设置，且所述支撑腿的外壁设有四氟膜。
优选地，所述连接杆的底部固定连接有橡胶块，所述橡胶块呈多孔设置。
优选地，所述收折机构包括固定在安装座底部的第一套管，所述第一套管内滑动连接有第二套管，所述第二套管上固定连接有齿条板，所述轴杆上安装有齿轮，所述齿条板与齿轮相啮合，所述安装板上安装有第一伸缩管，所述第一伸缩管内滑动连接有第二输送管，所述第二输送管与齿条板固定连接。
优选地，所述齿轮位于轴杆的中部设置。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1、电机工作带动第一锥齿轮和第二锥齿轮转动，由于安装板在第一伸缩管、第二输送管和齿条板的限位下无法转动，安装板和螺纹筒无法转动，因此电机工作时，可以实现螺纹筒、安装板下移，从而可以实现第一伸缩管、第二输送管和齿条板下移，齿条板转动带动齿轮转动，从而可以实现轴杆转动，轴杆转动带动支撑腿、连接杆转动，从而使其转动至水平位置，同时安装板下移，可以实现连接板和测绘摄像头下移，如此测绘摄像头不再被遮挡，可以对地理信息进行测绘。
2、若是需要调节测绘摄像头的角度时，即对连接板角度的调节，工作人员可以通过遥控器控制电动伸缩杆工作，电动伸缩杆工作带动活塞向上或下移动，从而可以改变气囊内的空气量，可以实现四个连接板转动，进而实现对测绘摄像头角度的调节，可以实现多角度的倾斜测绘。
3、当不再使用时，则启动电机使其反转，实现支撑腿的复位，当橡胶块着地时，通过橡胶块和弹簧可以对支撑腿、无人机机箱等进行缓冲保。
综上所述，本发明不仅可以实现对支撑腿等的折叠，同时测绘摄像头下移，使得测绘摄像头不会被遮挡，也可以对测绘摄像头进行多角度调节，操作简单方便且快捷，同时，可以对无人机机箱等进行缓冲保护。
附图说明
图1为本发明提出的一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机的结构示意图；
图2为本发明提出的一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机中部分结构示意图；
图3为本发明提出的一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机中安装板处的示意图；
图4为本发明提出的一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机中轴杆的侧视图。
图中：1无人机机箱、2机翼、3动力电机、4桨叶、5安装座、6安装腔、7电机、8第一锥齿轮、9第二锥齿轮、10短杆、11螺杆、12螺纹筒、13U型架、14齿轮、15轴杆、16支撑腿、17导向筒、18缓冲弹簧、19连接杆、20橡胶块、21第一套管、22第二套管、23齿条板、24第一伸缩管、25第二输送管、26安装板、27连接块、28电动伸缩杆、29活塞筒、30活塞、31软管、32连接板、33测绘摄像头、34气囊、35GNSS导航定位装置。
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。
参照图1-4，一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机，包括无人机机箱1，无人机机箱1内有遥控设备，无人机机箱1上安装有GNSS导航定位装置，GNSS导航定位装置与遥控设备相连接，该定位单元支持北斗、GPS等一种或者多种，通过GNSS定位装置可以实现无人机的高精度定位；无人机机箱1的外壁安装有四个机翼2，四个机翼2的上端均安装有动力电机3，动力电机3的输出端安装有桨叶4，无人机机箱1的底部安装有安装座5，安装座5内设有安装腔6，安装座5的底部侧壁贯穿设有与其转动连接的短杆10，短杆10为圆杆。
安装腔6内安装有驱动短杆10转动的驱动机构，驱动机构包括安装在安装腔6内的电机7，电机7为伺服电机，且电机7的输出端安装有第一锥齿轮8，短杆10的上端安装有第二锥齿轮9，第一锥齿轮8和第二锥齿轮9相啮合；电机7工作带动第一锥齿轮8转动，第一锥齿轮8转动带动第二锥齿轮9转动，第二锥齿轮9转动带动短杆10转动，从而可以将横向的转动调节为竖向的转动。
短杆10的底部固定连接有螺杆11，螺杆11的外部套设有与其螺纹连接的螺纹筒12，螺纹筒12的底部固定连接有安装板26，安装板26的底部转动连接有四个连接板32，四个连接板32上均安装有测绘摄像头33；电机7工作带动第一锥齿轮8和第二锥齿轮9转动，由于安装板26在第一伸缩管24、第二输送管25和齿条板23的限位下无法转动，安装板26和螺纹筒12无法转动，因此电机7工作时，可以实现螺纹筒12、安装板26下移，从而可以实现第一伸缩管24、第二输送管25和齿条板23下移，齿条板23转动带动齿轮14转动，从而可以实现轴杆15转动，轴杆15转动带动支撑腿16、连接杆19转动，从而使其转动至水平位置，同时安装板26下移，可以实现连接板32和测绘摄像头33下移，如此测绘摄像头33不再被遮挡，可以对地理信息进行测绘。
安装板26上安装有控制四个连接板32转动的控制机构，控制机构包括与四个连接板32固定连接的气囊34，气囊34上安装有软管31，安装板26的上端固定连接有活塞筒29，活塞筒29内滑动连接有活塞30，螺纹筒12上安装有连接块27，连接块27的底部固定连接有电动伸缩杆28，电动伸缩杆28的输出端与活塞30的上端固定连接，软管31与活塞筒29相连通；若是需要调节测绘摄像头33的角度时，即对连接板32角度的调节，工作人员可以通过遥控器控制电动伸缩杆28工作，电动伸缩杆28工作带动活塞30向上或下移动，从而可以改变气囊34内的空气量，可以实现四个连接板32转动，进而实现对测绘摄像头33角度的调节，可以实现多角度的倾斜测绘，以满足测绘需求。
安装座5的底部安装有倾斜设置的两个U型架13，两个U型架13内均转动连接有轴杆15，两个轴杆15上均安装有可以缓冲的两个缓冲机构，缓冲机构包括固定在轴杆15上的支撑腿16，支撑腿16的下方设有连接杆19，连接杆19与支撑腿16之间固定连接有缓冲弹簧18，且连接杆19的外部固定连接有导向筒17，导向筒17套在支撑腿16的外部并与其滑动连接，支撑腿16和连接杆19均为圆杆状设置，且支撑腿16的外壁设有四氟膜；其中，连接杆19的底部固定连接有橡胶块20，橡胶块20呈多孔设置；当不再使用时，则启动电机7使其反转，实现支撑腿16的复位，当橡胶块20着地时，通过橡胶块20和弹簧18可以对支撑腿16、无人机机箱1等进行缓冲保护。
安装座5的底部安装有与安装板26配合的收折机构，收折机构包括固定在安装座5底部的第一套管21，第一套管21内滑动连接有第二套管22，第二套管22上固定连接有齿条板23，轴杆15上安装有齿轮14，齿条板23与齿轮14相啮合，安装板26上安装有第一伸缩管24，第一伸缩管24内滑动连接有第二输送管25，第二输送管25与齿条板23固定连接，齿轮14位于轴杆15的中部设置，轴杆15的两端通过轴承与U型架13的侧壁转动连接；齿条板23驱动齿轮14转动，从而可以将支撑腿16向外转动，如此不会再对测绘摄像头33进行遮挡，从而便于进行测绘工作。
本发明使用时，工作人员通过遥控器控制无人机机箱1内的设备，从而可以控制动力电机3工作，可以实现桨叶4转动，进而可以无人机机箱1等升起；
然后工作人员通过遥控器控制电机7工作，电机7工作带动第一锥齿轮8和第二锥齿轮9转动，由于安装板26在第一伸缩管24、第二输送管25和齿条板23的限位下无法转动，安装板26和螺纹筒12无法转动，因此电机7工作时，可以实现螺纹筒12、安装板26下移，从而可以实现第一伸缩管24、第二输送管25和齿条板23下移，齿条板23转动带动齿轮14转动，从而可以实现轴杆15转动，轴杆15转动带动支撑腿16、连接杆19转动，从而使其转动至水平位置，同时安装板26下移，可以实现连接板32和测绘摄像头33下移，如此测绘摄像头33不再被遮挡，可以对地理信息进行测绘；
若是需要调节测绘摄像头33的角度时，即对连接板32角度的调节，工作人员可以通过遥控器控制电动伸缩杆28工作，电动伸缩杆28工作带动活塞30向上或下移动，从而可以改变气囊34内的空气量，可以实现四个连接板32转动，进而实现对测绘摄像头33角度的调节，可以实现多角度的倾斜测绘；
当不再使用时，则启动电机7使其反转，实现支撑腿16的复位，当橡胶块20着地时，通过橡胶块20和弹簧18可以对支撑腿16、无人机机箱1等进行缓冲保护。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机，包括无人机机箱(1)，其特征在于，所述无人机机箱(1)的外壁安装有四个机翼(2)，四个所述机翼(2)的上端均安装有动力电机(3)，所述动力电机(3)的输出端安装有桨叶(4)，所述无人机机箱(1)的底部安装有安装座(5)，所述安装座(5)内设有安装腔(6)，所述安装座(5)的底部侧壁贯穿设有与其转动连接的短杆(10)，所述安装腔(6)内安装有驱动短杆(10)转动的驱动机构，所述短杆(10)的底部固定连接有螺杆(11)，所述螺杆(11)的外部套设有与其螺纹连接的螺纹筒(12)，所述螺纹筒(12)的底部固定连接有安装板(26)，所述安装板(26)的底部转动连接有四个连接板(32)，四个所述连接板(32)上均安装有测绘摄像头(33)，所述安装板(26)上安装有控制四个连接板(32)转动的控制机构，所述安装座(5)的底部安装有倾斜设置的两个U型架(13)，两个所述U型架(13)内均转动连接有轴杆(15)，两个所述轴杆(15)上均安装有两个缓冲机构，所述安装座(5)的底部安装有与安装板(26)配合的收折机构；
所述控制机构包括与四个连接板(32)固定连接的气囊(34)，所述气囊(34)上安装有软管(31)，所述安装板(26)的上端固定连接有活塞筒(29)，所述活塞筒(29)内滑动连接有活塞(30)，所述螺纹筒(12)上安装有连接块(27)，所述连接块(27)的底部固定连接有电动伸缩杆(28)，所述电动伸缩杆(28)的输出端与活塞(30)的上端固定连接，所述软管(31)与活塞筒(29)相连通；
所述缓冲机构包括固定在轴杆(15)上的支撑腿(16)，所述支撑腿(16)的下方设有连接杆(19)，所述连接杆(19)与支撑腿(16)之间固定连接有缓冲弹簧(18)，且所述连接杆(19)的外部固定连接有导向筒(17)，所述导向筒(17)套在支撑腿(16)的外部并与其滑动连接；
所述收折机构包括固定在安装座(5)底部的第一套管(21)，所述第一套管(21)内滑动连接有第二套管(22)， 所述第二套管(22)上固定连接有齿条板(23)，所述轴杆(15)上安装有齿轮(14)，所述齿条板(23)与齿轮(14)相啮合，所述安装板(26)上安装有第一伸缩管(24)，所述第一伸缩管(24)内滑动连接有第二输送管(25)，所述第二输送管(25)与齿条板(23)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机，其特征在于，所述驱动机构包括安装在安装腔(6)内的电机(7)，所述电机(7)为伺服电机，且所述电机(7)的输出端安装有第一锥齿轮(8)，所述短杆(10)的上端安装有第二锥齿轮(9)，所述第一锥齿轮(8)和第二锥齿轮(9)相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机，其特征在于，所述支撑腿(16)和连接杆(19)均为圆杆状，且所述支撑腿(16)的外壁设有四氟膜。
4.根据权利要求1所述的一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机，其特征在于，所述连接杆(19)的底部固定连接有橡胶块(20)，所述橡胶块(20)呈多孔设置。
5.根据权利要求1所述的一种多功能倾斜摄影测绘地理信息用无人机，其特征在于，所述齿轮(14)位于轴杆(15)的中部。
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