CN216424769U - 一种无人机目标跟踪与信息采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无人机目标跟踪与信息采集装置，属于无人机电动云台领域。一种无人机目标跟踪与信息采集装置包括一个电动云台、一个双目摄像头、一个单目摄像头、固定基盘、阻尼减震机构、支撑架、RX向旋转电机、U型架、双RY向旋转电机、RZ向旋转电机、双目摄像头、单目摄像头。固定基盘通过阻尼减震机构连接支撑架顶部，支撑架底部连接RX向旋转电机顶部，RX向旋转电机底部连接U型架，U型架末端内侧连接两个RY向旋转电机底部，RY向旋转电机顶部连接双目摄像头，双目摄像头通过RZ向旋转电机连接单目摄像头。本实用新型实现为无人机在远距离非配合的情况下，跟踪目标的同时采集目标相关信息的实现提供了结构和设备基础。
Description
技术领域
本实用新型属于无人机电动云台领域，具体来说涉及一种无人机目标跟踪与信息采集装置。
背景技术
无人机在执行跟踪目标、避障等任务时，现有的无人机第一人称视觉是属于单摄像头的应用效果，所回传的画面无法真实反映真实景深体现两个物体之间的距离，就犹如人的单眼睛对距离的判断存在较大的困难甚至无法判断。单摄像头无法一次拍摄直接计算出两个物体之间距离，无法提供场景的景深的问题。双目摄像头采集回来的图像信息经过视觉程序语言的分割表示与描述、识别与分类从而促进双目摄像头对三维空间的计算、理解、图像解析，形成类似人类视觉三维空间效果，无人机的第一视角将初步实现人类视觉的效果，对无人机巡视过程中对线树的判断将提供可靠的判断距离，将完善无人机在线路巡视时的弊端，提高运行巡视效率。但使用双目摄像头获得广角视野的同时，远距离高清图像的获取却成为了方法实现的约束。为了适应测量要求，无人机巡视过程中远距离对距离的判断将，并提供可靠的影像信息，需要利用双目摄像头尽可能的实现多方位转动，同时配合长焦摄像头的高清拍摄，但现有技术中还不存在对两种摄像头承载实现多方位转动的摄像头固定装置。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种无人机目标跟踪与信息采集装置，能够方便、快捷、准确的解决上述背景技术中的问题。
本实用新型采用的方案如下：
一种无人机目标跟踪与信息采集装置，包括一个三轴无人机电动云台、一个双目摄像头和一个单目长焦摄像头，本无人机目标跟踪与信息采集装置还包括：固定基盘：连接本实用新型机构与无人机机体；阻尼减震机构：抑制无人机向双目摄像头的振动传递；支撑架：支撑电机、摄像头和U型架；180°RX向旋转电机：令双目摄像头和长焦单目摄像头获得在双目摄像头坐标系下RX方向的自由度；U型架：连接180°RX向旋转电机与150°双RY向旋转电机；150°双RY向旋转电机：令双目摄像头和长焦单目摄像头获得在双目摄像头坐标系下RY方向的自由°；360°RZ向旋转电机：令长焦单目摄像头获得在双目摄像头坐标系下RZ方向的自由°；双目摄像头：获取被跟踪目标的空间三维坐标；单目长焦摄像头：远距离获取被跟踪目标的人脸和虹膜信息。
固定基盘顶部与无人机基座底部用螺钉固连。
固定基盘底部支撑架螺钉相连，固定基盘与支撑架之间设有阻尼减震机构，阻尼减震机构由四个阻尼器组成。
支撑架底部与180°RX向旋转电机顶部用螺钉固连。
180°RX向旋转电机底部与U型架相连用螺钉固连。
U型架底部两末端内侧与两个150°RY向旋转电机底部用螺钉固连。
两个150°RY向旋转电机顶部与双目摄像头用螺钉固连。
双目摄像头机壳顶部中心与360°RZ向旋转电机底部用螺钉固连。
RZ向旋转电机顶部与单目长焦摄像头底部中心用螺钉固连。
本实用新型的有益效果是：
1、固定基盘与支撑架之间设有阻尼减震机构，阻尼器型号的选择可以通过测量机体振动频带进行选择，有效的抑制机体对摄像头的振动传递，使拍摄效果更佳，采集信息准确利率更高。
2、双目摄像头和单目长焦摄像头均可以通过RX向旋转电机的调节来匹配无人机X轴方向与目标发生偏转时的位姿误差；RY向旋转电机可以令双目摄像头和单目长焦摄像头获得俯仰角的调节；RZ向旋转电机使单目长焦摄像头获得双目摄像头坐标系下RZ方向360°的旋转角度。这种设计方式极大程度的使两种摄像头获得更多的可控自由移动范围，通过有效的控制，该结构可以够适应更复杂的测量要求,能够在无人机使用过程中对目标距离的判断、跟踪、信息采集提供可靠的影像。
3、双目摄像头和单目长焦摄像头共同使用的方式无人机可以同时获得更广阔视野和更长的焦距，大大的提高了目标跟踪范围和任务完成效率。
4、本实用新型安装方便，与无人机通过螺丝连接即可。
附图说明
图1为本无人机目标跟踪与信息采集装置示意图；
图2为本无人机目标跟踪与信息采集装置左视图；
图3为本无人机目标跟踪与信息采集装置正视图。
其中1为无人机机体，2为固定基盘，3为阻尼减震机构，4为支撑架，5为180°RX向旋转电机，51为360°180°RX向旋转电机顶部，52为180°RX向旋转电机底部，6为U型架，7为150°双RY向旋转电机，71为150°双RY向旋转电机顶部，72为150°双RY向旋转电机底部，8为360°RZ向旋转电机，81为360°RZ向旋转电机顶部，82为360°RZ向旋转电机底部，9为双目摄像头，10为单目长焦摄像头。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1一图3所示，本实用新型展示了一种无人机目标跟踪与信息采集装置，它由一个三轴无人机电动云台、一个双目摄像头和一个单目长焦摄像头构成，电动云台承载双目摄像头将带有深°信息的图片传给无人机后，无人机主动调节单目长焦摄像头，从而获得高清视频或图片，进而获得相关信息，同时实现运动跟踪的效果。
180°RX向旋转电机、150°双RY向旋转电机、360°RZ向旋转电机、双目摄像头和单目长焦摄像头的供电均由无人机供应，摄像头、电机与无人机机体间存在信息交互：包括图像和电机位置信号采集、电机控制信号发送等。所有信号线和电源线均连接到无人机内。
固定基盘通2过阻尼减震机构3连接支撑架4顶部相连，支撑架4底部与180°RX向旋转电机顶部51相连，180°RX向旋转电机底部52与U型架6相连，U型架6末端内侧连接两个150°RY向旋转电机底部72，150°RY向旋转电机顶部71与双目摄像头9固连在一起，双目摄像头9与通过360°RZ向旋转电机8与单目长焦摄像头10连接在一起。
固定基盘2采用铝合金材质，固定基盘2顶部与无人机1基座底部用螺钉固连，固定基盘2底部与支撑架4顶部通过四个螺钉相连，四个螺钉成正方形的对称的分布在结构固定基盘2圆面的边缘处。
阻尼减震机构3由四个阻尼器构成，四个阻尼器成正方形的对称的分布在固定基盘2圆面的三分之二半径所构成圆的边缘处。四个阻尼器一端焊接固定在倒支撑架4顶部，另一端胶粘在固定基盘2上。
支撑架4采用铝合金材质，形状如图一所示。支撑架底部与180°RX向旋转电机顶部51用螺钉固连，凹侧内壁有线槽可以布置控制线和信号线。
180°RX向旋转电机5分为180°RX向旋转电机顶部51和180°RX向旋转电机52两个部分，所述结构5有机械限位，保证旋转角°不会超过180°，所述结构52带动本实用新型其部分发生RX方向旋转，所述结构52通过四个螺钉嵌入在U型架6内，四个螺钉成正方形的对称的分布在结构52圆面的二分之一半径所构成圆的边缘处。
U型架6采用铝合金材质，两末端内侧与两个150°RY向旋转电机底部72通过轴用螺钉固连，结构72嵌套在U型架6两末端内侧，U型架6内测开有线槽可以布置控制线和信号线。
150°RY向旋转电机7分为150°RY向旋转电机71和150°RY向旋转电机72两个部分，所述结构7有机械限位，保证旋转角°不会超过150°，所述结构71带动双目摄像头、单目长焦摄像头发生RY方向旋转，所述结构71通过四个螺钉连接双目摄像头9，四个螺钉成正方形的对称的分布在结构71圆面的二分之一半径所构成圆的边缘处。
双目摄像头机9壳顶部中心与360°RZ向旋转电机底部82用螺钉固连。
360°RZ向旋转电机8分为360°RZ向旋转电机81和360°RZ向旋转电机82两个部分，所述结构8有机械限位，保证旋转角°不会超过360°，所述结构81带动单目长焦摄像头发生RZ方向旋转，所述结构81通过螺钉连接单目长焦摄像头10。
Claims (9)
1.一种无人机目标跟踪与信息采集装置，包括一个三轴无人机电动云台、一个双目摄像头和一个单目长焦摄像头，其特征在于，本无人机目标跟踪与信息采集装置还包括：固定基盘：连接本机构与无人机机体；阻尼减震机构：抑制无人机向双目摄像头的振动传递；支撑架：支撑电机、摄像头和U型架；180°RX向旋转电机：令双目摄像头和长焦单目摄像头获得在双目摄像头坐标系下RX方向的自由度；U型架：连接180°RX向旋转电机与150°双RY向旋转电机；150°双RY向旋转电机：令双目摄像头和长焦单目摄像头获得在双目摄像头坐标系下RY方向的自由°；360°RZ向旋转电机：令长焦单目摄像头获得在双目摄像头坐标系下RZ方向的自由°；双目摄像头：获取被跟踪目标的空间三维坐标；单目长焦摄像头：远距离获取被跟踪目标的人脸和虹膜信息。
2.根据权利要求1所述的一种无人机目标跟踪与信息采集装置，其特征在于，固定基盘顶部与无人机基座底部用螺钉固连。
3.根据权利要求1所述的一种无人机目标跟踪与信息采集装置，其特征在于，固定基盘底部支撑架螺钉相连，固定基盘与支撑架之间设有阻尼减震机构，阻尼减震机构由四个阻尼器组成。
4.根据权利要求1所述的一种无人机目标跟踪与信息采集装置，其特征在于，支撑架底部与180°RX向旋转电机顶部用螺钉固连。
5.根据权利要求1所述的一种无人机目标跟踪与信息采集装置，其特征在于，180°RX向旋转电机底部与U型架相连用螺钉固连。
6.根据权利要求1所述的一种无人机目标跟踪与信息采集装置，其特征在于，U型架底部两末端内侧与两个150°RY向旋转电机底部用螺钉固连。
7.根据权利要求1所述的一种无人机目标跟踪与信息采集装置，其特征在于，两个150°RY向旋转电机顶部与双目摄像头用螺钉固连。
8.根据权利要求1所述的一种无人机目标跟踪与信息采集装置，其特征在于，双目摄像头机壳顶部中心与360°RZ向旋转电机底部用螺钉固连。
9.根据权利要求1所述的一种无人机目标跟踪与信息采集装置，其特征在于，RZ向旋转电机顶部与单目长焦摄像头底部中心用螺钉固连。
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