CN211969745U - 一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，包括第一安装槽、安装架、激光雷达和安装座，所述安装架顶端内部的中央位置处设置有安装座，且安装座顶端设置有激光雷达，所述安装座一侧的安装架顶端设置有视觉传感器，且安装架两侧的下端均设置有第一安装槽，所述安装架一侧的第一安装槽内部设置有位置传感器，且位置传感器一侧的第一安装槽内部设置有IMU惯性测量单元，且第三安装槽内部的一侧设置有贯穿第三安装槽底端的安装轴，且安装轴底端设置有转动扇叶。本实用新型通过驱动驱动电机，带动安装座发生间歇转动，从而使得激光雷达发生间歇转动，然后激光雷达将采集到的点云数据通过USB接口发送给单片机进行处理，便于采集周围环境的距离信息和图像信息，提高了工作效率。

Description

一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体为一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备。

背景技术

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，在四旋翼无人机上搭载多种传感器设备，对周围环境进行感知显得尤为关键，现在有一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备使用较为广泛，但是现有的基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备存在很多问题或缺陷。

第一，传统的基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，不便于实现装置的水平固定，且因自身的水平误差会造成位置传感器的感应精度降低。

第二，传统的基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，采集过程范围过于狭小，不便于采集周围环境的距离信息和图像信息。

第三，传统的基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，设备内部散热能力差，降低了设备的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，以解决上述背景技术中提出的不便于实现装置的水平固定、采集过程范围过于狭小和设备内部散热能力差，降低了设备的使用寿命的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，包括第一安装槽、安装架、激光雷达和安装座，所述安装架顶端内部的中央位置处设置有安装座，且安装座顶端设置有激光雷达，所述安装座一侧的安装架顶端设置有视觉传感器，且安装架两侧的下端均设置有第一安装槽，所述安装架一侧的第一安装槽内部设置有位置传感器，且位置传感器一侧的第一安装槽内部设置有IMU惯性测量单元，所述安装架远离IMU惯性测量单元一侧的第一安装槽内部底端设置有飞行控制器，且飞行控制器上方的第一安装槽内部设置有单片机，所述单片机一侧的第一安装槽内部设置有蓄电池，且单片机下方的安装架底端均设置有第三安装槽，且第三安装槽内部的一侧设置有贯穿第三安装槽底端的安装轴，且安装轴底端设置有转动扇叶。

优选的，所述安装架底端一侧横向设置有凹槽，且凹槽内部设置有小球。

优选的，所述第一安装槽一侧均设置有太阳能电池板，且太阳能电池板与水平面的夹角为45°。

优选的，所述安装座外侧设置有第二转盘，且安装座一侧的安装架顶端设置有驱动电机，所述驱动电机输出端设置有第一转盘，且第一转盘的一端横向设置有横杆。

优选的，所述第三安装槽内部的第一安装槽底端设置有散热风扇，且散热风扇底端的第三安装槽内部设置有第二齿轮，所述第三安装槽内部的第二齿轮一侧横向设置有贯穿第三安装槽侧壁的移动板，且移动板内侧设置有第一齿槽，所述安装轴外侧的第三安装槽内部设置有第一齿轮。

优选的，所述安装架两侧的上端设置有滑槽，且滑槽外侧通过与滑槽相匹配滑块设置有第二安装槽，所述第二安装槽内部的上端设置有贯穿第二安装槽顶端的螺杆，且螺杆底端的第二安装槽内部设置有第一抵挡板，所述第二安装槽内部的底端通过弹簧设置有第二抵挡板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备结构合理，具有以下优点：

(1)、通过安装架一侧设置的凹槽与小球的配合，当滑块在滑槽内部上下滑动，调整安装架的水平程度，使得小球在凹槽内部左右滚动，当小球处于中间位置时，通过螺栓使得滑块与滑槽固定，此时，手动转动螺杆，使得第一抵挡板螺旋下降，通过与第二抵挡板的配合作用，实现装置的水平固定，避免了因自身的水平误差而造成位置传感器的感应精度降低。

(2)、由于横杆与第二转盘的配合作用，通过驱动驱动电机，使得第一转盘发生转动，带动安装座发生间歇转动，从而使得激光雷达发生间歇转动，然后激光雷达将采集到的点云数据通过USB接口发送给单片机进行处理，便于采集周围环境的距离信息和图像信息，提高了工作效率。

(3)、通过无人机在不断上升与下降的过程中，转动扇叶发生顺时针或逆时针转动，由于安装轴外侧设置的第一齿轮与第一齿槽的配合，实现移动板的左右移动，通过第一齿槽与第二齿轮的配合，带动散热风扇发生转动，完成对第一安装槽内部进行散热，从而提高了该设备的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的俯视剖面结构示意图；

图3为本实用新型图1中A处放大结构示意图；

图4为本实用新型图1中B处放大结构示意图。

图中：1、太阳能电池板；2、位置传感器；3、IMU惯性测量单元；4、第一安装槽；5、安装架；6、小球；7、驱动电机；8、凹槽；9、转动扇叶；10、安装轴；11、第一齿轮；12、飞行控制器；13、蓄电池；14、单片机；15、滑块；16、滑槽；17、第一转盘；18、横杆；19、第二转盘；20、激光雷达；21、安装座；22、视觉传感器；23、螺杆；24、第一抵挡板；25、第二抵挡板；26、弹簧；27、第二安装槽；28、第三安装槽；29、移动板；30、散热风扇；31、第一齿槽；32、第二齿轮。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例：一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，包括第一安装槽4、安装架5、激光雷达20和安装座21，安装架5底端一侧横向设置有凹槽8，且凹槽8内部设置有小球6；

调整安装架5的水平程度，使得小球6在凹槽8内部左右滚动，通过小球6是否在凹槽8中间位置处，判断安装架5是否水平；

安装架5两侧的上端设置有滑槽16，且滑槽16外侧通过与滑槽16相匹配滑块15设置有第二安装槽27，第二安装槽27内部的上端设置有贯穿第二安装槽27顶端的螺杆23，且螺杆23底端的第二安装槽27内部设置有第一抵挡板24，第二安装槽27内部的底端通过弹簧26设置有第二抵挡板25；

通过螺栓使得滑块15与滑槽16固定，此时，手动转动螺杆23，使得第一抵挡板24螺旋下降，通过与第二抵挡板25的配合作用，实现装置的水平固定；

安装架5顶端内部的中央位置处设置有安装座21；

安装座21外侧设置有第二转盘19，且安装座21一侧的安装架5顶端设置有驱动电机7，该驱动电机7型号为Y90S-2，驱动电机7输出端设置有第一转盘17，且第一转盘17的一端横向设置有横杆18；

通过驱动驱动电机7，使得第一转盘17发生转动，由于横杆18与第二转盘19的配合作用，使得安装座21发生间歇转动，从而使得激光雷达20发生间歇转动；

且安装座21顶端设置有激光雷达20，安装座21一侧的安装架5顶端设置有视觉传感器22，且安装架5两侧的下端均设置有第一安装槽4；

第一安装槽4一侧均设置有太阳能电池板1，且太阳能电池板1与水平面的夹角为45°；

通过太阳能电池板1内部的光伏控制器将太阳能转换成电能储蓄在蓄电池13内部；

安装架5一侧的第一安装槽4内部设置有位置传感器2，该位置传感器2型号为ZLDS115，且位置传感器2一侧的第一安装槽4内部设置有IMU惯性测量单元3，安装架5远离IMU惯性测量单元3一侧的第一安装槽4内部底端设置有飞行控制器12，且飞行控制器12上方的第一安装槽4内部设置有单片机14，该单片机14型号为HT66F018，单片机14一侧的第一安装槽4内部设置有蓄电池13，且单片机14下方的安装架5底端均设置有第三安装槽28；

第三安装槽28内部的第一安装槽4底端设置有散热风扇30，且散热风扇30底端的第三安装槽28内部设置有第二齿轮32，第三安装槽28内部的第二齿轮32一侧横向设置有贯穿第三安装槽28侧壁的移动板29，且移动板29内侧设置有第一齿槽31，安装轴10外侧的第三安装槽28内部设置有第一齿轮11；

无人机在不断上升与下降的过程中，使得转动扇叶9发生顺时针或逆时针转动，实现移动板29的左右移动，通过第一齿槽31与第二齿轮32的配合，带动散热风扇30发生转动，完成对第一安装槽4内部进行散热；

且第三安装槽28内部的一侧设置有贯穿第三安装槽28底端的安装轴10，且安装轴10底端设置有转动扇叶9，单片机14通过导线与驱动电机7电连接，单片机14与位置传感器2、IMU惯性测量单元3和视觉传感器22电性连接。

工作原理：使用时，首先将该智能感知设备安装至无人机上，通过滑块15在滑槽16内部上下滑动，调整安装架5的水平程度，使得小球6在凹槽8内部左右滚动，当小球6处于中间位置时，通过螺栓使得滑块15与滑槽16固定，此时，手动转动螺杆23，使得第一抵挡板24螺旋下降，通过与第二抵挡板25的配合作用，实现装置的水平固定，通过太阳能电池板1内部的光伏控制器将太阳能转换成电能储蓄在蓄电池13内部；

通过驱动驱动电机7，使得第一转盘17发生转动，由于横杆18与第二转盘19的配合作用，使得安装座21发生间歇转动，从而使得激光雷达20发生间歇转动，然后激光雷达20将采集到的点云数据通过USB接口发送给单片机14进行处理；利用设置的视觉传感器22，采集周围环境的距离信息和图像信息，利用IMU惯性测量单元3的作用，测量自身三轴姿态角及加速度；

无人机在不断上升与下降的过程中，使得转动扇叶9发生顺时针或逆时针转动，实现移动板29的左右移动，通过第一齿槽31与第二齿轮32的配合，带动散热风扇30发生转动，完成对第一安装槽4内部进行散热。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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 (6)

1.一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，包括第一安装槽(4)、安装架(5)、激光雷达(20)和安装座(21)，其特征在于：所述安装架(5)顶端内部的中央位置处设置有安装座(21)，且安装座(21)顶端设置有激光雷达(20)，所述安装座(21)一侧的安装架(5)顶端设置有视觉传感器(22)，且安装架(5)两侧的下端均设置有第一安装槽(4)，所述安装架(5)一侧的第一安装槽(4)内部设置有位置传感器(2)，且位置传感器(2)一侧的第一安装槽(4)内部设置有IMU惯性测量单元(3)，所述安装架(5)远离IMU惯性测量单元(3)一侧的第一安装槽(4)内部底端设置有飞行控制器(12)，且飞行控制器(12)上方的第一安装槽(4)内部设置有单片机(14)，所述单片机(14)一侧的第一安装槽(4)内部设置有蓄电池(13)，且单片机(14)下方的安装架(5)底端均设置有第三安装槽(28)，且第三安装槽(28)内部的一侧设置有贯穿第三安装槽(28)底端的安装轴(10)，且安装轴(10)底端设置有转动扇叶(9)。

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，其特征在于：所述安装架(5)底端一侧横向设置有凹槽(8)，且凹槽(8)内部设置有小球(6)。

3.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，其特征在于：所述第一安装槽(4)一侧均设置有太阳能电池板(1)，且太阳能电池板(1)与水平面的夹角为45°。

4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，其特征在于：所述安装座(21)外侧设置有第二转盘(19)，且安装座(21)一侧的安装架(5)顶端设置有驱动电机(7)，所述驱动电机(7)输出端设置有第一转盘(17)，且第一转盘(17)的一端横向设置有横杆(18)。

5.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，其特征在于：所述第三安装槽(28)内部的第一安装槽(4)底端设置有散热风扇(30)，且散热风扇(30)底端的第三安装槽(28)内部设置有第二齿轮(32)，所述第三安装槽(28)内部的第二齿轮(32)一侧横向设置有贯穿第三安装槽(28)侧壁的移动板(29)，且移动板(29)内侧设置有第一齿槽(31)，所述安装轴(10)外侧的第三安装槽(28)内部设置有第一齿轮(11)。

6.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的四旋翼无人机智能感知设备，其特征在于：所述安装架(5)两侧的上端设置有滑槽(16)，且滑槽(16)外侧通过与滑槽(16)相匹配的滑块(15)设置有第二安装槽(27)，所述第二安装槽(27)内部的上端设置有贯穿第二安装槽(27)顶端的螺杆(23)，且螺杆(23)底端的第二安装槽(27)内部设置有第一抵挡板(24)，所述第二安装槽(27)内部的底端通过弹簧(26)设置有第二抵挡板(25)。

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