CN208102365U - 一种无人机倾斜摄像拍照装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机倾斜摄像拍照装置，包括摄像头，摄像头的顶部固定连接在回转台上，回转台包括回转台支座，回转台支座的底部滑动连接有能绕自身水平轴线转动的回转台面，回转台支座内设置有第一蜗杆，第一蜗杆连接有第一伺服电机，回转台支座的顶部连接有旋转台，旋转台包括旋转台支座以及旋转台面，旋转台支座内设置有蜗轮以及第二蜗杆，第二蜗杆连接有第二伺服电机，第一伺服电机和第二伺服电机上均设置有角位移传感器，第一伺服电机、第二伺服电机和角位移传感器均连接控制模块。结构简单，可实现不同方向不同角度的拍摄地物，有效弥补基于正射影像应用的不足。

Description

一种无人机倾斜摄像拍照装置

技术领域

本实用新型涉及无人机拍照装置技术领域，具体来说，涉及一种无人机倾斜摄像拍照装置。

背景技术

无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念武器装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

航拍又称空中摄影或航空摄影，是指从空中拍摄地球地貌，获得俯视图，此图即为空照图。航拍的摄像机可以由摄影师控制，也可以自动拍摄或远程控制。航拍所用的平台包括航空模型、飞机、直升机、热气球、小型飞船、火箭、风筝、降落伞等。为了让航拍照片稳定，有的时候会使用如Spacecam等高级摄影设备，它利用三轴陀螺仪稳定功能，提供高质量的稳定画面，甚至在长焦距镜头下也非常稳定。航拍图能够清晰的表现地理形态，因此除了作为摄影艺术的一环之外，也被运用于军事、交通建设、水利工程、生态研究、城市规划等方面。然而，现有航拍用的摄像头大多只对一个方向进行拍照，不能从多个角度观察地物，难以反映地物的实际情况。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种无人机倾斜摄像拍照装置，可多方向多角度拍摄。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种无人机倾斜摄像拍照装置，包括设置于所述无人机机身下方的摄像头，所述摄像头的顶部固定连接在回转台上，所述回转台包括回转台支座，所述回转台支座的底部滑动连接有能绕自身水平轴线转动的回转台面，所述回转台面包括与所述回转台支座滑动连接的弧面以及与所述摄像头固定连接的平面，所述弧面上设置有沿其周向方向延伸的螺纹，所述回转台支座内设置有与所述螺纹相配合的第一蜗杆，所述第一蜗杆连接有第一伺服电机，所述回转台支座的顶部连接有旋转台，所述旋转台包括与所述无人机机身固定连接的旋转台支座以及与所述回转台支座固定连接的旋转台面，所述旋转台支座内设置有能绕自身竖直轴线转动的蜗轮以及与所述蜗轮相配合的第二蜗杆，所述蜗轮与所述旋转台面固定连接，所述蜗轮可转动的设置在竖轴上，所述竖轴与所述旋转台支座固定连接，所述第二蜗杆连接有第二伺服电机，所述第一伺服电机和第二伺服电机上均设置有角位移传感器，所述第一伺服电机、第二伺服电机和角位移传感器均连接位于所述无人机机身内的控制模块。

进一步地，所述无人机机身连接有无人机机臂，所述无人机旋翼可转动的设置在所述无人机机臂上，所述无人机机臂外围设置有环形的防护板，所述防护板的截面呈圆弧形，所述防护板的外侧面上均布有若干第一测距传感器和滚球，所述滚球可滚动地镶嵌在所述防护板上，所述滚球的最外侧至所述防护板的径向距离大于所述第一测距传感器的最外侧至所述防护板的径向距离，所述防护板上边沿的高度大于无人机旋翼顶部的高度，所述防护板的内侧面通过连杆与所述无人机机臂固定连接，所述连杆的下部连接有竖直设置的减震器，所述减震器连接有支脚，所述无人机机身正上方设置有球面板，所述球面板的上侧面均布有若干第二测距传感器，所述球面板的下侧面通过支撑杆与所述无人机机身顶部固定连接，若干所述第一测距传感器与若干所述第二测距传感器均通过导线与所述无人机机身内的控制模块连接。

进一步地，所述防护板由两部分拼接而成。

进一步地，所述减震器包括筒体，所述筒体内设置有活塞和弹簧，所述活塞连接所述支脚。

进一步地，所述支撑杆包括第一杆体和第二杆体，所述第一杆体的下端与所述无人机机身的顶部固定连接，所述第一杆体的上端伸入套管内并与所述套管固定连接，所述第二杆体的上端与所述球面板的下侧面固定连接，所述第二杆体的下端伸入所述套管内并与所述套管滑动连接，所述第一杆体的上端与所述第二杆体的下端之间设置有弹簧，所述第一杆体的上端还设置有与所述第二杆体相对应的限位开关，所述限位开关连接所述控制模块。

进一步地，所述回转台支座通过相互配合的燕尾槽和燕尾导轨滑动连接所述回转台面。

本实用新型的有益效果：结构简单，可实现不同方向不同角度的拍摄地物，有效弥补基于正射影像应用的不足。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的无人机倾斜摄像拍照装置的示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的回转台的示意图；

图3是根据本实用新型实施例所述的螺纹部的示意图；

图4是根据本实用新型实施例所述的旋转台的示意图。

图中：

1、无人机机身；2、无人机机臂；3、无人机旋翼；4、连杆；5、防护板；6、滚球；7、支脚；8、球面板；9、筒体；10、活塞；11、第一杆体；12、第二杆体；13、套管；14、限位开关；15、摄像头；16、回转台；17、回转台支座；18、回转台面；19、第一蜗杆；20、第一伺服电机；21、旋转台；22、旋转台支座；23、旋转台面；24、蜗轮；25、竖轴；26、第二蜗杆；27、第二伺服电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，根据本实用新型实施例所述的一种无人机倾斜摄像拍照装置，包括设置于所述无人机机身1下方的摄像头15，所述摄像头15的顶部固定连接在回转台16上，所述回转台16包括回转台支座17，所述回转台支座17的底部滑动连接有能绕自身水平轴线转动的回转台面18，所述回转台面18包括与所述回转台支座17滑动连接的弧面以及与所述摄像头15固定连接的平面，所述弧面上设置有沿其周向方向延伸的螺纹，所述回转台支座17内设置有与所述螺纹相配合的第一蜗杆19，所述第一蜗杆19连接有第一伺服电机20，所述回转台支座17的顶部连接有旋转台21，所述旋转台21包括与所述无人机机身1固定连接的旋转台支座22以及与所述回转台支座17固定连接的旋转台面23，所述旋转台支座22内设置有能绕自身竖直轴线转动的蜗轮24以及与所述蜗轮24相配合的第二蜗杆26，所述蜗轮24与所述旋转台面23固定连接，所述蜗轮24可转动的设置在竖轴25上，所述竖轴25与所述旋转台支座22固定连接，所述第二蜗杆26连接有第二伺服电机27，所述第一伺服电机20和第二伺服电机27上均设置有角位移传感器，所述第一伺服电机20、第二伺服电机27和角位移传感器均连接位于所述无人机机身1内的控制模块。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述无人机机身1连接有无人机机臂2，所述无人机旋翼3可转动的设置在所述无人机机臂2上，所述无人机机臂2外围设置有环形的防护板5，所述防护板5的截面呈圆弧形，所述防护板5的外侧面上均布有若干第一测距传感器和滚球6，所述滚球6可滚动地镶嵌在所述防护板5上，所述滚球6的最外侧至所述防护板5的径向距离大于所述第一测距传感器的最外侧至所述防护板5的径向距离，所述防护板5上边沿的高度大于无人机旋翼3顶部的高度，所述防护板5的内侧面通过连杆4与所述无人机机臂2固定连接，所述连杆4的下部连接有竖直设置的减震器，所述减震器连接有支脚7，所述无人机机身1正上方设置有球面板8，所述球面板8的上侧面均布有若干第二测距传感器，所述球面板8的下侧面通过支撑杆与所述无人机机身1顶部固定连接，若干所述第一测距传感器与若干所述第二测距传感器均通过导线与所述无人机机身1内的控制模块连接。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述防护板5由两部分拼接而成。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述减震器包括筒体9，所述筒体9内设置有活塞10和弹簧，所述活塞10连接所述支脚7。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述支撑杆包括第一杆体11和第二杆体12，所述第一杆体11的下端与所述无人机机身1的顶部固定连接，所述第一杆体11的上端伸入套管13内并与所述套管13固定连接，所述第二杆体12的上端与所述球面板8的下侧面固定连接，所述第二杆体12的下端伸入所述套管13内并与所述套管13滑动连接，所述第一杆体11的上端与所述第二杆体12的下端之间设置有弹簧，所述第一杆体11的上端还设置有与所述第二杆体12相对应的限位开关14，所述限位开关14连接所述控制模块。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述回转台支座17通过相互配合的燕尾槽和燕尾导轨滑动连接所述回转台面18。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型所述的固定连接方式可采用螺接、粘接等常规技术手段。滑动连接方式可采用套接、导轨等常规技术手段。

旋转台21包括旋转台支座22，旋转台支座22通过内六角圆柱头螺钉固定连接竖轴25，竖轴25通过轴承连接回转部，并通过轴承压圈等标准件限制轴承及回转部的上下位移。回转部位于蜗轮24的中部，蜗轮24的中部开口，并与回转部通过内六角圆柱头螺钉固定连接，蜗轮24可绕竖轴25旋转，第二蜗杆26通过轴承、压圈等标准件安装在旋转台支座22上，第二蜗杆26通过在前后轴端加上轴承压圈等来限制其前后位置，使其只能做旋转运动，第二蜗杆26和蜗轮24啮合传动，旋转台面23通过内六角圆柱头螺钉固定在回转部上，通过第二伺服电机27带动第二蜗杆26转动来实现旋转台面23的360度自由旋转以改变摄像头15的朝向，摄像头15与控制模块之间的连接导线上设置有旋转电气接头。

回转台面18的弧面上沿周向方向设置有燕尾槽，回转台面18的弧面上可拆卸地连接有螺纹部，螺纹部为弧形板状，螺纹部通过两排内六角圆柱头螺钉与回转台面18相固定，螺纹部与所述第一蜗杆19的齿形相啮合，实现传动。第一蜗杆19通过轴承、压圈等标准件安装在回转台支座17上，第一蜗杆19能在回转台支座17上自由回转，且轴向无相对位移，回转台支座17上设置有燕尾导轨，燕尾槽与燕尾导轨相配合使回转台面18只能沿自身轴线做回转运动，回转台面18的平面上固定连接摄像头15。当第一伺服电机20带动第一蜗杆19转动使回转台面18的平面左右倾斜时，可改变摄像头15的拍摄角度。

控制模块包括CPU，通过角位移传感器来精确控制第一伺服电机20、第二伺服电机27的动作，从而精准控制摄像头15的朝向和拍摄角度。

无人机上还设置有防撞保护装置，防撞保护装置包括防护板、减震器等等。

第一测距传感器和第二测距传感器可以采用激光测距传感器或红外测距传感器。

防护板5的位置和高度应以不与无人机旋翼3干涉且不影响无人机正常飞行为标准，由于防护板5为圆弧形，多个第一测距传感器也呈弧形布置，当多个第一测距传感器发出的测距光线沿防护板5的径向方向射出后，其所检测的范围要比平面布置的检测范围更大，同理由于多个第二测距传感器设置在球面板8上，也大大增加了其检测范围。

第一测距传感器和第二测距传感器用于全面检测各个方向是否有妨碍飞行的障碍物，当发现出现障碍的时候，及时将信息返回无人机的控制模块，控制模块根据障碍物的距离情况对无人机的飞行方向进行自动调整，避免无人机跟环境中的障碍物发生碰撞。

当障碍物突然出现无人机来不及闪避或第一测距传感器和第二测距传感器失灵时，为减少无人机与障碍物发生碰撞后的损坏程度，在防护板5上设置有滚球6，滚球6可以360度旋转，从而起到导向的作用，当滚球6碰到障碍物时，在无人机飞行惯性的作用下发生滚动，为无人机导向从而强行改变无人机的飞行方向。并且滚球6的最外侧至防护板5的径向距离大于第一测距传感器的最外侧至防护板5的径向距离，可避免第一测距传感器与障碍物接触而损坏，防护板5由两部分拼接而成，便于安装滚球6，两部分上都设置有与滚球6相配合的球槽。

当无人机正上方出现突然出现障碍物无人机来不及闪避或第二测距传感器失灵时，球面板8与障碍物发生碰撞，球面板8向下移动并使第二杆体12向下压缩弹簧，进行缓冲，当弹簧压缩到一定程度，第二杆体12接触到限位开关14，限位开关14将信号发送给控制模块，控制模块控制无人机向下飞行。当然为避免球面板8的测距传感器在与障碍物碰撞时损毁，可在球面板8上开设凹槽，将测距传感器置于凹槽内。

为方便过线，可在连杆4和支撑杆上设置过线孔。

活塞10可相对筒体9上下滑动。

当无人机降落或空中突发故障而坠落时，为避免无人机与地面碰撞发生损毁，设置了减震器和支脚7，支脚7先于无人机接触地面，并带动筒体9内的活塞10上移，活塞10压缩弹簧进行缓冲。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，结构简单，可实现不同方向不同角度的拍摄地物，有效弥补基于正射影像应用的不足。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无人机倾斜摄像拍照装置，包括设置于所述无人机机身（1）下方的摄像头（15），其特征在于，所述摄像头（15）的顶部固定连接在回转台（16）上，所述回转台（16）包括回转台支座（17），所述回转台支座（17）的底部滑动连接有能绕自身水平轴线转动的回转台面（18），所述回转台面（18）包括与所述回转台支座（17）滑动连接的弧面以及与所述摄像头（15）固定连接的平面，所述弧面上设置有沿其周向方向延伸的螺纹，所述回转台支座（17）内设置有与所述螺纹相配合的第一蜗杆（19），所述第一蜗杆（19）连接有第一伺服电机（20），所述回转台支座（17）的顶部连接有旋转台（21），所述旋转台（21）包括与所述无人机机身（1）固定连接的旋转台支座（22）以及与所述回转台支座（17）固定连接的旋转台面（23），所述旋转台支座（22）内设置有能绕自身竖直轴线转动的蜗轮（24）以及与所述蜗轮（24）相配合的第二蜗杆（26），所述蜗轮（24）与所述旋转台面（23）固定连接，所述蜗轮（24）可转动的设置在竖轴（25）上，所述竖轴（25）与所述旋转台支座（22）固定连接，所述第二蜗杆（26）连接有第二伺服电机（27），所述第一伺服电机（20）和第二伺服电机（27）上均设置有角位移传感器，所述第一伺服电机（20）、第二伺服电机（27）和角位移传感器均连接位于所述无人机机身（1）内的控制模块。

2.根据权利要求1所述的无人机倾斜摄像拍照装置，其特征在于，所述无人机机身（1）连接有无人机机臂（2），所述无人机旋翼（3）可转动的设置在所述无人机机臂（2）上，所述无人机机臂（2）外围设置有环形的防护板（5），所述防护板（5）的截面呈圆弧形，所述防护板（5）的外侧面上均布有若干第一测距传感器和滚球（6），所述滚球（6）可滚动地镶嵌在所述防护板（5）上，所述滚球（6）的最外侧至所述防护板（5）的径向距离大于所述第一测距传感器的最外侧至所述防护板（5）的径向距离，所述防护板（5）上边沿的高度大于无人机旋翼（3）顶部的高度，所述防护板（5）的内侧面通过连杆（4）与所述无人机机臂（2）固定连接，所述连杆（4）的下部连接有竖直设置的减震器，所述减震器连接有支脚（7），所述无人机机身（1）正上方设置有球面板（8），所述球面板（8）的上侧面均布有若干第二测距传感器，所述球面板（8）的下侧面通过支撑杆与所述无人机机身（1）顶部固定连接，若干所述第一测距传感器与若干所述第二测距传感器均通过导线与所述无人机机身（1）内的控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的无人机倾斜摄像拍照装置，其特征在于，所述防护板（5）由两部分拼接而成。

4.根据权利要求2所述的无人机倾斜摄像拍照装置，其特征在于，所述减震器包括筒体（9），所述筒体（9）内设置有活塞（10）和弹簧，所述活塞（10）连接所述支脚（7）。

5.根据权利要求2所述的无人机倾斜摄像拍照装置，其特征在于，所述支撑杆包括第一杆体（11）和第二杆体（12），所述第一杆体（11）的下端与所述无人机机身（1）的顶部固定连接，所述第一杆体（11）的上端伸入套管（13）内并与所述套管（13）固定连接，所述第二杆体（12）的上端与所述球面板（8）的下侧面固定连接，所述第二杆体（12）的下端伸入所述套管（13）内并与所述套管（13）滑动连接，所述第一杆体（11）的上端与所述第二杆体（12）的下端之间设置有弹簧，所述第一杆体（11）的上端还设置有与所述第二杆体（12）相对应的限位开关（14），所述限位开关（14）连接所述控制模块。

6.根据权利要求1所述的无人机倾斜摄像拍照装置，其特征在于，所述回转台支座（17）通过相互配合的燕尾槽和燕尾导轨滑动连接所述回转台面（18）。