CN208439438U - 一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于复合式固定翼无人机技术领域，公开了一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，包括无人机本体以及激光雷达；还包括第一减震组件和第二减震组件；无人机本体、第一减震组件、第二减震组件以及激光雷达从上到下顺次设置。本实用新型通过设置第一减震组件减弱无人机传递给激光雷达的振动，并设置第二减震组件减弱第一减震组件与激光雷达之间的振动，使无人机传递给激光雷达的振动被极大地削弱，从而提高激光雷达测量的准确性；其次，通过设置导轨、滑块以及锁紧螺钉，极大地方便了第一减震组件与无人机本体之间的装拆，方便维护。

Description

一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机

技术领域

本实用新型属于复合式固定翼无人机技术领域，具体涉及一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机。

背景技术

目前，移动测图系统在林业资源调查、交通设施监测以及隧道测量等领域已显现出广阔的应用前景。全球定位系统(Global Positioning System，GPS)与惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU，又可称惯性导航系统)组合导航几乎是主流移动测图系统的标配，但这些系统在GPS信号失效的情况很难有效工作。

SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，同步定位与制图)技术可以克服上述不足，同时还能降低三维测图系统整体成本。将SLAM技术应用于移动测量已成为国际上的研究热点，在现代三维测绘、无人驾驶和智能机器人领域具有广泛需求。目前流行的移动测量方案主要有三种：基于激光的SLAM、基于双目视觉的SLAM以及基于深度相机的SLAM。其中，基于激光的SLAM是目前相对稳定及可靠的方式。

然而，现有技术中将SLAM技术应用于基于激光雷达的移动测图系统时，激光雷达直接安装在无人机的机体上，而机体在空中作业时时常会发生颠簸，所以激光雷达也会随着机体的颠簸发生振动，从而降低了激光雷达测量的准确性。因此本领域技术人员有必要提出一种减轻激光雷达振动的减震结构。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，包括无人机本体以及激光雷达；还包括第一减震组件和第二减震组件；所述无人机本体、第一减震组件、第二减震组件以及激光雷达从上到下顺次设置；

所述第一减震组件包括底座、螺母、浮动杆、胶套、金属套、第一弹簧以及第二弹簧；所述底座的顶端面开始有安装孔；所述安装孔的顶端设有与所述螺母螺纹配合的内螺纹；所述浮动杆呈上小下大的台阶状，浮动杆的大端设置在安装孔内，浮动杆的小端向上延伸至底座的外部，浮动杆的小端与无人机本体连接；所述胶套套接在浮动杆的大端；所述金属套套接在胶套外，且金属套的外径与安装孔适配；所述第二弹簧的两端分别抵靠在安装孔的孔底和浮动杆的大端；所述第一弹簧的两端分别抵靠在螺母和浮动杆的大端；所述螺母上开设有避让浮动杆的小端的第一避让孔；

所述第二减震组件包括从上到下顺次设置的第一金属板和第二金属板；所述第一金属板和第二金属板之间设置有第一胶垫；所述第一金属板与激光雷达之间设置有第二胶垫；所述第一金属板和第二金属板两者中至少一者与所述底座固定连接。

进一步地，所述无人机本体的底部连接有导轨；所述导轨的侧面开设有滑槽；所述滑槽内设置有滑块，滑槽的侧壁开设有至少一个螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接有锁紧螺钉；所述滑块与浮动杆的小端固定连接。

进一步地，所述第一弹簧与浮动杆的大端之间以及第二弹簧与浮动杆的大端之间均设置有垫板；且第一弹簧与浮动杆的大端之间的垫板开设有避让浮动杆小端的第二避让孔。

进一步地，所述底座的外圆面上凸设有法兰；所述法兰的端面上开设有连接孔。

进一步地，所述连接孔为螺钉过孔。

进一步地，所述浮动杆的小端的顶部设有外螺纹。

进一步地，所述螺母的顶部凸设有凸缘；所述凸缘的外表面上开设有扳手槽。

进一步地，所述螺母的顶端凸设有凸缘；所述凸缘的外表面开设有至少一个圆孔；所述圆孔的轴线沿螺母的径向设置。

进一步地，所述底座的外表面上开设有扳手槽。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过设置第一减震组件减弱无人机传递给激光雷达的振动，并设置第二减震组件减弱第一减震组件与激光雷达之间的振动，使无人机传递给激光雷达的振动被极大地削弱，从而提高激光雷达测量的准确性；其次，通过设置导轨、滑块以及锁紧螺钉，极大地方便了第一减震组件与无人机本体之间的装拆，方便维护；并且，通过设置垫板，阻止了金属套和胶套的轴向移动，防止金属套和胶套两者与浮动杆分离。

附图说明

图1是本实用新型的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机的结构示意图；

图2是图1所示的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机中第一减震组件的结构示意图。

图中：1-无人机本体；2-导轨；3-滑块；4-锁紧螺钉；5-第一浮动组件；51-浮动杆；52-螺母；53-第一弹簧；54-底座；55-金属套；56-胶套；57-垫板；58-第二弹簧；6-第二减震组件；61-第二金属板；62-第一金属板；63-第一胶垫；64-第二胶垫；7-激光雷达。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1-2所示，本实施例的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，包括无人机本体1以及激光雷达7；还包括第一减震组件5和第二减震组件6；所述无人机本体1、第一减震组件5、第二减震组件6以及激光雷达7从上到下顺次设置；无人机本体1采用现有技术实现，具体地，本实施例中，无人机本体采用神州华星HX-2号无人机实现。激光雷达7采用现有技术实现，具体地，本实施例中，激光雷达7采用型号为VUX-1UAV的无人机载激光雷达系统实现。

请参阅图2，本实施例中的第一减震组件5包括底座54、螺母52、浮动杆51、胶套56、金属套55、第一弹簧53以及第二弹簧58；所述底座54的顶端面开始有安装孔；所述安装孔的顶端设有与所述螺母52螺纹配合的内螺纹；所述浮动杆51呈上小下大的台阶状，浮动杆51的大端设置在安装孔内，浮动杆51的小端向上延伸至底座54的外部，浮动杆51的小端与无人机本体1连接；所述胶套56套接在浮动杆51的大端；所述金属套55套接在胶套56外，且金属套55的外径与安装孔适配；所述第二弹簧58的两端分别抵靠在安装孔的孔底和浮动杆51的大端；所述第一弹簧53的两端分别抵靠在螺母52和浮动杆51的大端；所述螺母52上开设有避让浮动杆51的小端的第一避让孔。为了减轻第一减震组件5的重量，本实施例中，底座54、螺母52、浮动杆51以及金属套55均可以采用铝合金等轻质材料制成。

第一弹簧53以及第二弹簧58减弱了上下方向的振动，而胶套56则减弱其他移动以及转动方向的振动。胶套56可以采用硅橡胶等现有材料制成。为了防止胶套56以及金属套56从浮动杆51的大端分离，本实施例中，请参阅图2，所述第一弹簧53与浮动杆51的大端之间以及第二弹簧58与浮动杆51的大端之间均设置有垫板57；且第一弹簧53与浮动杆51的大端之间的垫板57开设有避让浮动杆51小端的第二避让孔。

为了方便拧紧螺母52，本实施例中，请参阅图2，螺母52的顶部凸设有凸缘；所述凸缘的外表面上开设有扳手槽。通过设置扳手槽，可以使用开口扳手等工具拧紧螺母52。还可以采用另一种方式实现螺母52的锁紧：螺母52的顶端凸设有凸缘；所述凸缘的外表面开设有至少一个圆孔；所述圆孔的轴线沿螺母52的径向设置。通过将圆棒等零件插入圆孔中，即可旋转螺母52，达到拧紧螺母52的目的。当圆孔只开设一个时，当圆孔旋转180度后，操作者将不好旋转圆棒，因此可以设置多个圆孔来解决这个问题。即上一个圆孔旋转一定角度远离操作者时，另一个圆孔就会旋转到靠近操作人员这一侧，从而方便操作者操作。

为了方便在拧紧螺母52时底座54固定，所述底座54的外表面上开设有扳手槽。从而通过使用扳手等工具将底座54固定，防止底座54朝着螺母52的转动方向一起转动。进一步地，为了方便底座54与第二减震组件6的连接，请参阅图2，本实施例中，所述底座54的外圆面上凸设有法兰；所述法兰的端面上开设有连接孔。连接孔可以是螺纹孔也可以是螺钉过孔，本实施例中，所述连接孔为螺钉过孔。

请参阅图2，本实施例中，为了方便第一减震组件5与无人机本体1之间的连接，所述浮动杆51的小端的顶部设有外螺纹。可以在无人机本体1上开设螺纹孔，从而将第一减震组件5固定到无人机本体1上。

请参阅图1，本实施例中，为了方便无人机本体与第一减震组件5之间拆装，所述无人机本体1的底部连接有导轨2；所述导轨2的侧面开设有滑槽；所述滑槽内设置有滑块3，滑槽的侧壁开设有至少一个螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接有锁紧螺钉4；所述滑块3与浮动杆51的小端固定连接。具体安装时，将滑块3滑入滑槽中，然后拧紧锁紧螺钉4，即可将第一减震组件5安装到无人机本体1上。当需要拆卸第一减震组件5时，只需要拧松锁紧螺钉4，然后将滑块3拉出滑槽即可。为减轻整机重量，导轨2以及滑块3均可采用铝合金等轻质材料制成；或者在其表面开设减重孔；或者同时使用轻质材料制造并开设减重孔。

请参阅图1，本实施例中的第二减震组件6包括从上到下顺次设置的第一金属板62和第二金属板61；所述第一金属板62和第二金属板61之间设置有第一胶垫63；所述第一金属板62与激光雷达7之间设置有第二胶垫64；所述第一金属板62和第二金属板61两者中至少一者与所述底座54固定连接。第一金属板62和第二金属板61可以采用现有的铝合金或者钛合金等轻质材料制成，并在第一金属板62和第二金属板61的表面分别开设多个减重孔。由于设置了第一胶垫63以及第二胶垫64，因此，第一减震组件5或者无人机本体1传来的振动都被极大地削弱。请参阅图1，本实施例中，第二金属板61与底座54可拆卸连接，第一金属板62、第一胶垫63、第二金属板61、第二胶垫64以及激光雷达7从上到下顺次设置，并可拆卸地连接。具体地，请参阅图1，可拆卸连接通过通孔以及螺钉实现，通孔从上到下顺次贯穿第一金属板62、第一胶垫63、第二金属板61以及第二胶垫64，螺钉设置在通孔内，并与激光雷达7上的螺纹孔螺纹连接。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，包括无人机本体(1)以及激光雷达(7)；其特征在于：还包括第一减震组件(5)和第二减震组件(6)；所述无人机本体(1)、第一减震组件(5)、第二减震组件(6)以及激光雷达(7)从上到下顺次设置；

所述第一减震组件(5)包括底座(54)、螺母(52)、浮动杆(51)、胶套(56)、金属套(55)、第一弹簧(53)以及第二弹簧(58)；所述底座(54)的顶端面开始有安装孔；所述安装孔的顶端设有与所述螺母(52)螺纹配合的内螺纹；所述浮动杆(51)呈上小下大的台阶状，浮动杆(51)的大端设置在安装孔内，浮动杆(51)的小端向上延伸至底座(54)的外部，浮动杆(51)的小端与无人机本体(1)连接；所述胶套(56)套接在浮动杆(51)的大端；所述金属套(55)套接在胶套(56)外，且金属套(55)的外径与安装孔适配；所述第二弹簧(58)的两端分别抵靠在安装孔的孔底和浮动杆(51)的大端；所述第一弹簧(53)的两端分别抵靠在螺母(52)和浮动杆(51)的大端；所述螺母(52)上开设有避让浮动杆(51)的小端的第一避让孔；

所述第二减震组件(6)包括从上到下顺次设置的第一金属板(62)和第二金属板(61)；所述第一金属板(62)和第二金属板(61)之间设置有第一胶垫(63)；所述第一金属板(62)与激光雷达(7)之间设置有第二胶垫(64)；所述第一金属板(62)和第二金属板(61)两者中至少一者与所述底座(54)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述无人机本体(1)的底部连接有导轨(2)；所述导轨(2)的侧面开设有滑槽；所述滑槽内设置有滑块(3)，滑槽的侧壁开设有至少一个螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接有锁紧螺钉(4)；所述滑块(3)与浮动杆(51)的小端固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，其征在于：所述第一弹簧(53)与浮动杆(51)的大端之间以及第二弹簧(58)与浮动杆(51)的大端之间均设置有垫板(57)；且第一弹簧(53)与浮动杆(51)的大端之间的垫板(57)开设有避让浮动杆(51)小端的第二避让孔。

4.根据权利要求3所述的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述底座(54)的外圆面上凸设有法兰；所述法兰的端面上开设有连接孔。

5.根据权利要求4所述的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述连接孔为螺钉过孔。

6.根据权利要求3所述的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述浮动杆(51)的小端的顶部设有外螺纹。

7.根据权利要求3所述的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述螺母(52)的顶部凸设有凸缘；所述凸缘的外表面上开设有扳手槽。

8.根据权利要求3所述的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述螺母(52)的顶端凸设有凸缘；所述凸缘的外表面开设有至少一个圆孔；所述圆孔的轴线沿螺母(52)的径向设置。

9.根据权利要求3所述的一种搭载激光雷达的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述底座(54)的外表面上开设有扳手槽。