CN115610652A - 一种古建筑测绘用无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种古建筑测绘用无人机，包括机身，机身上设置旋翼、摄像头，机身底部设置有连接部，连接部沿其长度方向设置滑轨和驱动杆，驱动杆的侧面沿其长度方向设置齿条，驱动杆与滑轨滑动连接，驱动杆朝向机身前方的一端与摄像头连接，机身底部设置马达，马达包括转轴，转轴上连接有齿轮，齿轮与齿条啮合，本发明具有以下有益效果：使用无人机对古建筑上的细节进行拍摄时，马达使驱动杆沿滑轨向机身的前方移动，带动摄像头移动，使摄像头探出机身的正前方并靠近待拍摄的古建筑，便于采集建筑物的细节信息；通过将转动杆展开，支撑板对机身具有保护作用，同时在狭窄空间内转动杆转动时将支撑板抵压在建筑物的侧面，便于固定机身的位置。

Description

一种古建筑测绘用无人机

技术领域

本发明涉及测绘技术领域，特别涉及一种古建筑测绘用无人机。

背景技术

随着科技的进步，无人机技术在多个领域得到了应用，其中包括古建筑测绘领域。将无人机测绘三维建模技术应用于考古和文物修复工作，其原理是利用三维扫描技术使用面式数据采集代替传统的点式数据采集，利用高速激光测量方法快速、准确地获取物体的三维信息，有效记录文物的真实三维信息，建立三维模型。实现从传统的手工测量向室内计算机对点云数据的高精度测量转变，具有非接触性，避免对文物造成二次破坏的优点。

申请号为CN202220778638.8的中国专利公开了一种三维无人机测绘装置，该无人机测绘装置通过在无人机本体的机翼处设置防护装置，解决了无人机在飞行的过程中容易碰撞到附近的建筑物或树木，从而导致无人机的机翼受到损伤的问题。

在利用无人机进行古建筑测绘时，为完美还原古建筑的原貌，有时需要对古建筑的细节进行近距离的拍摄。但无人机悬停在空中时，受到风力的影响，机身会产生晃动。拍摄时无人机若距离古建筑太近，机身容易碰撞到古建筑，导致无人机受损和古建筑被破坏。因此，如何在保证安全的前提下近距离捕捉古建筑的细节，此问题继续解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种古建筑测绘用无人机，具有便于近距离拍摄的特点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种古建筑测绘用无人机，包括机身，机身上设置旋翼、摄像头，其特征在于，机身底部设置有连接部，连接部沿其长度方向设置滑轨和驱动杆，驱动杆的侧面沿其长度方向设置齿条，驱动杆与滑轨滑动连接，驱动杆朝向机身前方的一端与摄像头连接，机身底部设置马达，马达包括转轴，转轴上连接有齿轮，齿轮与齿条啮合。

通过采用上述技术方案，在不需要进行细节采集时，摄像头位于机身的下方，使无人机保持合适的重心，同时也便于无人机的收纳，使用无人机对古建筑上的细节进行拍摄时，启动马达，通过齿轮齿条的配合，使驱动杆沿滑轨向机身的前方移动，同时带动摄像头向机身的前方移动，使摄像头探出机身的正前方并靠近待拍摄的古建筑，便于采集建筑物的细节信息。

作为优选，齿条沿驱动杆长度方向的两侧设置，驱动杆的两侧分别设置圆盘状的转动部，转动部与连接部转动连接，每一转动部沿其侧面分别设置齿圈，齿圈与齿条啮合，每一转动部上分别水平固定连接转动杆，转动杆远离转动部的端部连接支撑板。

通过采用上述技术方案，当摄像头收缩于机身的正下方时，转动杆也处于折叠状态并位于机身的正下方，当驱动杆带动摄像头向机身前方探出时，由于齿圈于齿条啮合，因此同时带动转动部转动，使两个转动杆转动并露出至机身的两侧，在无人机遇到横风吹拂时，支撑板对机身起到保护作用，防止无人机发生碰撞后损毁，同时，当无人机在狭窄的空间进行信息采集时，转动杆转动至一定角度，两个支撑板能与环境中的物体相抵，将机身固定住，避免机身的晃动，进而更加方便进行细致的信息采集。

作为优选，转动杆包括沿同一直线设置的固定杆和活动杆，固定杆一端与转动部连接，另一端连接滑杆，活动杆朝向固定杆的一端向内设置第一滑槽，滑杆滑动连接在第一滑槽中，第一滑槽的开口处设置第一限位块，滑杆的端部设置与第一限位块配合的第二限位块，滑杆位于固定杆与活动杆之间的部分套设有弹簧，弹簧的一端与活动杆的端部相抵，另一端与固定杆的端部相抵。

通过采用上述技术方案，使转动杆具有弹性，当支撑板与环境中的物体发生碰撞时，活动杆与滑杆之间发生相对滑移，活动杆向固定杆滑移，使弹簧受力压缩，对活动杆的受力进行了缓冲，减轻环境中物体受到的碰撞。

作为优选，支撑板上沿其远离转动杆的一侧设置缓冲层，缓冲层由海绵材料制成。

通过采用上述技术方案，支撑板在与环境中的物体碰撞时，海绵材料制成的缓冲层缓冲支撑板与物体之间的碰撞，防止古建筑被损坏。

作为优选，支撑板内沿其长度方向开设弧形的第二滑槽，第二滑槽中滑动连接固定块，固定块呈圆柱状，支撑板朝向转动杆的一侧沿其长度方向开设与第二滑槽连通的开口，转动杆的端部连接有连接杆，连接杆穿过开口与固定块连接。

通过采用上述技术方案，利用转动杆和支撑板与环境中的物体相抵，将机身固定住时，转动杆转动过程中支撑板先与环境中的建筑相抵，转动杆继续向机身外部转动的过程中固定块沿第二滑槽移动，使弹簧进一步压缩，转动杆与建筑物的之间的作用力逐渐增加，使机身固定得更加稳固；同时，由于固定块是圆柱状的，因此支撑板能够沿固定块转动，进而便于收纳。

作为优选，滑轨的横截面形状呈“凸”字形，滑轨中滑移设置滑块，滑块与驱动杆连接。

通过采用上述技术方案，滑轨对滑块起到限位作用，防止滑块从滑轨中掉落，驱动杆移动时滑块也在滑轨中移动。

综上所述，本发明具有以下有益效果：使用无人机对古建筑上的细节进行拍摄时，启动马达，通过齿轮齿条的配合，使驱动杆沿滑轨向机身的前方移动，同时带动摄像头向机身的前方移动，使摄像头探出机身的正前方并靠近待拍摄的古建筑，便于采集建筑物的细节信息；通过将转动杆展开，支撑板对机身具有保护作用，同时在狭窄空间内转动杆转动时将支撑板抵压在建筑物的侧面，便于固定机身的位置；摄像头收缩于机身正下方时，转动杆处于折叠状态，同时折叠支撑板，使无人机便于收纳。

附图说明

图1是实施例中机身底面的结构示意图；

图2是实施例中转动杆和支撑板的剖视图；

图3是实施例中滑轨的剖视图。

图中，1、机身；11、旋翼；12、摄像头；13、支架；2、连接部；21、滑轨；22、驱动杆；23、齿条；3、马达；31、转轴；32、齿轮；4、转动部；41、齿圈；42、转动杆；43、支撑板；5、固定杆；51、活动杆；52、滑杆；53、第一滑槽；54、第一限位块；55、第二限位块；56、弹簧；57、缓冲层；6、第二滑槽；61、固定块；62、开口；63、连接杆；7、滑块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种古建筑测绘用无人机，如图1所示，机身1上周边连接有支架13，每一支架的末端连接有旋翼11。机身1的底部安装有连接部2，连接部2的表面呈“凸”字状。连接部2中间位置沿其长度方向开设有滑轨(图中未画出)和驱动杆22，驱动杆22与滑轨滑动连接。驱动杆22靠近机身1前方的一端连接有摄像头12，其长度方向的两侧分别安装有齿条23。连接部2的侧面安装有马达3，马达3具有转轴。转轴上连接有齿轮32，齿轮32与齿条23啮合。

如图1所示，驱动杆22的两侧分别安装有圆盘状的转动部4，每一转动部4都转动连接在连接部2上。转动部4的侧面沿其周向安装有齿圈41，齿圈41与齿条23啮合。转动部4上固定连接有转动杆42。转动杆42由固定杆5和活动杆51组成。固定杆5的一端与转动部4连接，另一端连接有滑杆52。固定杆5与转动杆42之间通过滑杆52连接。滑杆52位于固定杆5与活动杆51之间的部分上套设有弹簧56，弹簧56的一端与固定杆5的端部抵接，另一端与活动杆51的端部抵接。活动杆51远离固定杆5的端部依次连接有连接杆63、支撑板43。

如图2所示，活动杆51朝向固定杆5的一端向内开设有第一滑槽53，第一滑槽53的开口处向内设置有第一限位块54。滑杆52插入第一滑槽53中，且滑杆52的端部安装有与第一限位块54配合的第二限位块55。第一限位块54在弹簧56的作用下与第二限位块55相抵，将第二限位块55滑动的范围限制在第一滑槽53中。

如图2所示，支撑板43的形状呈弧形，其内部沿其长度方向开设有弧形的第二滑槽6。支撑板43朝向转动杆42的一侧设有开口62，开口62与第二滑槽6相通。第二滑槽6中滑动连接有圆柱状的固定块61。连接杆63穿过开口62并与固定块61连接。支撑板43远离转动杆42的一侧黏贴有缓冲层57，缓冲层57由海绵材料制成。

如图3所示，滑轨21沿连接部2的底面向内开设，其横截面的形状呈“凸”字形。滑轨21中滑动连接有滑块7。驱动杆22与滑块7固定连接。马达3固定在连接部2的侧面。

使用方法：在不需要进行细节采集时，摄像头12收缩于机身1的下方。转动杆42处于折叠的状态，也位于机身1的正下方。使支撑板43处于使无人机保持合适的重心，亦能减少风阻。在收纳无人机时，将支撑板43进行折叠，使机身1侧面更为平整，便于无人机的收纳。

使用无人机对古建筑上的细节进行拍摄时，启动马达3，通过齿轮32齿条23的配合，使驱动杆22沿滑轨21向机身1的前方移动，同时带动摄像头12向机身1的前方移动，使摄像头12探出机身1的正前方并靠近待拍摄的古建筑，便于采集建筑物的细节信息。

当驱动杆22带动摄像头12向机身1前方探出时，由于齿圈41于齿条23啮合，因此同时带动转动部4转动，使两个转动杆42转动并露出至机身1的两侧，在无人机遇到横风吹拂时，支撑板43对机身1起到保护作用，防止无人机发生碰撞后损毁，同时，当无人机在狭窄的空间进行信息采集时，转动杆42转动至一定角度，两个支撑板43能与环境中的物体相抵，将机身1固定住，避免机身1的晃动，进而更加方便进行细致的信息采集。将机身1固定住时，转动杆42转动过程中支撑板43先与环境中的建筑相抵，转动杆42继续向机身1外部转动的过程中固定块61沿第二滑槽6移动，使弹簧56进一步压缩，转动杆42与建筑物的之间的作用力逐渐增加，使机身1固定得更加稳固，且缓冲层57对古建筑起到保护作用。

Claims (6)

1.一种古建筑测绘用无人机，包括机身(1)，机身(1)上设置旋翼(11)、摄像头(12)，其特征在于，机身(1)底部设置有连接部(2)，连接部(2)沿其长度方向设置滑轨(21)和驱动杆(22)，驱动杆(22)的侧面沿其长度方向设置齿条(23)，驱动杆(22)与滑轨(21)滑动连接，驱动杆(22)朝向机身(1)前方的一端与摄像头(12)连接，机身(1)底部设置马达(3)，马达(3)包括转轴(31)，转轴(31)上连接有齿轮(32)，齿轮(32)与齿条(23)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种古建筑测绘用无人机，其特征在于，齿条(23)沿驱动杆(22)长度方向的两侧设置，驱动杆(22)的两侧分别设置圆盘状的转动部(4)，转动部(4)与连接部(2)转动连接，每一转动部(4)沿其侧面分别设置齿圈(41)，齿圈(41)与齿条(23)啮合，每一转动部(4)上分别水平固定连接转动杆(42)，转动杆(42)远离转动部(4)的端部连接支撑板(43)。

3.根据权利要求2所述的一种古建筑测绘用无人机，其特征在于，转动杆(42)包括沿同一直线设置的固定杆(5)和活动杆(51)，固定杆(5)一端与转动部(4)连接，另一端连接滑杆(52)，活动杆(51)朝向固定杆(5)的一端向内设置第一滑槽(53)，滑杆(52)滑动连接在第一滑槽(53)中，第一滑槽(53)的开口处设置第一限位块(54)，滑杆(52)的端部设置与第一限位块(54)配合的第二限位块(55)，滑杆(52)位于固定杆(5)和活动杆(51)之间的部分套设有弹簧(56)，弹簧(56)的一端与活动杆(51)的端部相抵，另一端与固定杆(5)的端部相抵。

4.根据权利要求3所述的一种古建筑测绘用无人机，其特征在于，支撑板(43)上沿其远离转动杆(42)的一侧设置缓冲层(57)，缓冲层(57)由海绵材料制成。

5.根据权利要求4所述的一种古建筑测绘用无人机，其特征在于，支撑板(43)内沿其长度方向开设弧形的第二滑槽(6)，第二滑槽(6)中滑动连接固定块(61)，固定块(61)呈圆柱状，支撑板(43)朝向转动杆(42)的一侧沿其长度方向开设与第二滑槽(6)连通的开口(62)，转动杆(42)的端部连接有连接杆(63)，连接杆(63)穿过开口(62)与固定块(61)连接。

6.根据权利要求1所述的一种古建筑测绘用无人机，其特征在于，滑轨(21)的横截面形状呈“凸”字形，滑轨(21)中滑移设置滑块(7)，滑块(7)与驱动杆(22)连接。

Images