CN218431774U - 一种无人机负载雷达装置及测绘无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种无人机负载雷达装置及测绘无人机，属于无人机测绘技术领域，该无人机负载雷达装置具有用于固定在无人机上的云台接口以及激光雷达，云台接口的下端设置有平移轴电机，平移轴电机的输出轴与云台接口固定连接，平移轴电机的底端固定连接有第一转动臂，第一转动臂的另一端固定连接有横滚轴电机，横滚轴电机的输出轴上连接有U型架，U型架的一端设置有俯仰轴电机，U型架的另一端设置有固定轴，激光雷达的两个侧壁上开设有通孔，其中一个通孔与俯仰轴电机的转动轴连接；云台接口上还设置有与无人机进行通讯的通讯接口，采用三轴旋转技术，实现对激光雷达的三个方向的旋转，实现激光雷达的多点定位，雷达测绘精度较高。
Description
技术领域
本实用新型属于无人机测绘技术领域，具体而言，涉及一种无人机负载雷达装置。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务，无人机按应用领域，可分为军用与民用。
公开号为CN215554228U的中国实用新型专利(申请号：CN202121949162.1)公开了一种激光雷达避障的航拍无人机，包括无人机本体、激光雷达组件和相机组件，无人机本体顶部设有第一安装部，无人机本体底部设有第二安装部，激光雷达组件包括与第一安装部可拆卸连接的雷达安装架，相机组件包括与第二安装部可拆卸连接的云台安装盒；在无人机本体的顶部设置与雷达安装架可拆卸连接的第一安装部，在无人机的底部设置于相机组件的云台安装盒可拆卸连接的第二安装部，便于相机组件、激光雷达组件和无人机本体三者之间的拆装。
上述实用新型存在的问题是，不能够实现对激光雷达的三个方向的旋转，不能实现激光雷达的多点定位，雷达测绘精度较低。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种无人机负载雷达装置及测绘无人机，能够实现对激光雷达的三个方向的旋转，实现激光雷达的多点定位，雷达测绘精度较高。
本实用新型是这样实现的：
本实用新型的第一方面提供一种无人机负载雷达装置，其中，具有云台接口，所述云台接口用于固定在无人机上，所述云台接口的下端设置有平移轴电机，所述平移轴电机的输出轴与所述云台接口固定连接，所述平移轴电机的底端固定连接有第一转动臂，所述第一转动臂的另一端固定连接有横滚轴电机，所述横滚轴电机的输出轴上连接有U型架，所述U型架的一端设置有俯仰轴电机，所述U型架的另一端设置有固定轴，所述无人机负载雷达装置还包括激光雷达，所述激光雷达为长方体状，所述激光雷达的两个侧壁上开设有通孔，所述其中一个通孔与所述俯仰轴电机的转动轴连接，所述另一个通孔与所述固定轴连接；所述云台接口上还设置有与无人机进行通讯的通讯接口。
本实用新型提供的一种无人机负载雷达装置的技术效果如下：通过设置平移轴电机、俯仰轴电机和横滚轴电机，实现了所述激光雷达的三个方向的转动，其中平移轴电机实现激光雷达绕平移轴电机的中轴线转动，俯仰轴电机实现平移轴电机绕俯仰轴电机的中轴线转动，横滚轴电机实现激光雷达绕横滚轴电机的中轴线转动，平移轴电机、俯仰轴电机和横滚轴电机三者相互垂直；通过设置通讯接口，使得所述无人机负载雷达装置能够与无人机进行通信连接，实现信号的传输。
在上述技术方案的基础上，本实用新型的一种无人机负载雷达装置还可以做如下改进:
其中，还包括控制器，所述控制器与所述平移轴电机、所述激光雷达、所述俯仰轴电机以及所述横滚轴电机电连接。
进一步的，所述激光雷达的下端相对设置有两个夹持臂，所述夹持臂内夹持有摄像装置，所述摄像装置上设置有测绘相机，所述测绘相机与所述控制器电连接。
采用上述改进方案的有益效果为：通过设置测绘相机使得所述无人机负载雷达装置能够采集图像信号。
进一步的，所述摄像装置上还设置有辅助定位相机，所述辅助定位相机设置在所述测绘相机的一侧，所述辅助定位相机与所述控制器电连接。
采用上述改进方案的有益效果为：通过设置辅助定位相机，使得所述无人机负载雷达装置能够进行辅助定位。
进一步的，所述激光雷达的侧壁上还设置有存储卡槽，所述存储卡槽与所述控制器电连接。
优选的，所述存储卡槽为microSD卡槽。
其中，所述激光雷达的侧壁上设置有散热百叶。
其中，所述云台接口的侧壁上设置有多个卡块。
采用上述改进方案的有益效果为：通过设置多个卡块，可以使得云台接口能够采用旋转的方式固定设置在无人机上，实现所述无人机负载雷达装置与无人机固定连接。
进一步的，还包括接口保护盖，所述接口保护盖内设置有预所述云台接口上的卡块相适配的螺纹。
采用上述改进方案的有益效果为：通过设置接口保护盖，可以起到对云台接口上的通讯接口保护的作用。
其中，还包括镜头保护盖，所述镜头保护盖上在与所述测绘相机的对应位置上设置有第一保护盖，所述第一保护盖为内凹状；所述镜头保护盖上在与所述辅助定位相机相对应的位置上设置有第二保护盖，所述第二保护盖为凸起状。
采用上述改进方案的有益效果为：通过设置镜头保护盖，可以起到对激光雷达以及测绘相机和辅助定位相机的保护作用。
本实用新型的第二方面提供一种测绘无人机，其中，所述测绘无人机具有无人机本体，所述无人机本体内设置有惯导装置以及控制芯片，所述无人机本体的下部设置有连接卡槽以及通讯输出端，还包括上述的无人机负载雷达装置，所述无人机负载雷达装置通过连接卡槽与所述无人机本体固定连接，所述通讯输出端插入到所述通讯接口内。
与现有技术相比较，本实用新型提供的一种无人机负载雷达装置及测绘无人机的有益效果是：采用三轴旋转技术，实现对激光雷达的三个方向的旋转，通过设置平移轴电机、俯仰轴电机和横滚轴电机，实现了所述激光雷达的三个方向的转动，其中平移轴电机实现激光雷达绕平移轴电机的中轴线转动，俯仰轴电机实现平移轴电机绕俯仰轴电机的中轴线转动，横滚轴电机实现激光雷达绕横滚轴电机的中轴线转动，平移轴电机、俯仰轴电机和横滚轴电机三者相互垂直，能够实现对激光雷达的三个方向的旋转，实现激光雷达的多点定位，雷达测绘精度较高。通过设置通讯接口，使得所述无人机负载雷达装置能够与无人机进行通信连接，实现信号的传输。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的一种无人机负载雷达装置结构示意图；
图2为本实用新型提供的一种无人机负载雷达装置的电连接图；
图3为本实用新型第二方面提供的测绘无人机的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、云台接口；10、通讯接口；11、接口保护盖；12、镜头保护盖；121、第一保护盖；122、第二保护盖；2、平移轴电机；21、第一转动臂；3、激光雷达；30、夹持臂；31、散热百叶；4、测绘相机；5、辅助定位相机；6、存储卡槽；7、俯仰轴电机；8、横滚轴电机；81、U型架；9、无人机本体；91、连接卡槽；92、通讯输出端。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，是本实用新型第一方面提供一种无人机负载雷达装置的第一实施例，在本实施例中，具有云台接口1，云台接口1用于固定在无人机上，云台接口1的下端设置有平移轴电机2，平移轴电机2的输出轴与云台接口1固定连接，平移轴电机2的底端固定连接有第一转动臂21，第一转动臂21的另一端固定连接有横滚轴电机8，横滚轴电机8的输出轴上连接有U型架81，U型架81的一端设置有俯仰轴电机7，U型架81的另一端设置有固定轴，无人机负载雷达装置还包括激光雷达3，激光雷达3为长方体状，激光雷达3的两个侧壁上开设有通孔，其中一个通孔与俯仰轴电机7的转动轴连接，另一个通孔与固定轴连接；云台接口1上还设置有与无人机进行通讯的通讯接口10。
其中激光雷达3使用深圳市大疆创新科技有限公司生产的大疆L1；平移轴电机2采用能够实现平移：±320°的微电机，俯仰轴电机7和横滚轴电机8采用可以实现俯仰：-120°至+30°的微电机。
使用时，可以通过平移轴电机2调整整个装置的水平方向的角度，围绕平移轴电机2的中轴线进行转动；通过横滚轴电机8调整激光雷达3竖直方向的角度，围绕横滚轴电机8的中轴线进行横滚；通过俯仰轴电机7调整激光雷达3在U型架81内围绕俯仰轴电机7的中轴线进行俯仰调整。通过对平移轴电机2、俯仰轴电机7、横滚轴电机8的调整，使得激光雷达3在测绘时具有不同的角度和位置，能够通过多点定位的方式提高每个测绘点的精度。
其中，如图2所示，在上述技术方案中，还包括控制器，控制器与平移轴电机2、激光雷达3、俯仰轴电机7以及横滚轴电机8电连接。
使用时，可以通过控制器对平移轴电机2、俯仰轴电机7以及横滚轴电机8进行控制，可以使用外置的遥控装置与控制器通信连接，实现对无人机负载雷达装置的遥控。
进一步的，在上述技术方案中，激光雷达3的下端相对设置有两个夹持臂30，夹持臂30内夹持有摄像装置，摄像装置上设置有测绘相机4，测绘相机4与控制器电连接。
其中测绘相机4的分辨率≥2000万，可生成5472×3078(16:9)；4864×3648(4:3)；5472×3648(3:2)等格式尺寸的照片，测绘相机4可以采用符合上述条件的通用摄像头；
进一步的，在上述技术方案中，摄像装置上还设置有辅助定位相机5，辅助定位相机5设置在测绘相机4的一侧，辅助定位相机5与控制器电连接。
其中辅助定位相机5的分辨率为1280×960，可以采用符合上述条件的通用摄像头。
进一步的，在上述技术方案中，激光雷达3的侧壁上还设置有存储卡槽6，存储卡槽6与控制器电连接。
其中，在上述技术方案中，激光雷达3的侧壁上设置有散热百叶31。
其中，在上述技术方案中，云台接口1的侧壁上设置有多个卡块。
进一步的，在上述技术方案中，还包括接口保护盖11，接口保护盖11内设置有预云台接口1上的卡块相适配的螺纹。
其中，在上述技术方案中，还包括镜头保护盖12，镜头保护盖12上在与测绘相机4的对应位置上设置有第一保护盖121，第一保护盖121为内凹状；镜头保护盖12上在与辅助定位相机5相对应的位置上设置有第二保护盖122，第二保护盖122为凸起状。
当不需要无人机负载雷达装置测绘时，可以将接口保护盖11和镜头保护盖12盖合在云台接口1以及激光雷达3上，保护通讯接口10以及测绘相机4和辅助定位相机5。
如图2所示，是本实用新型第二方面提供一种测绘无人机的第一实施例，在本实施例中，测绘无人机具有无人机本体9，无人机本体9内设置有惯导装置以及控制芯片，无人机本体9的下部设置有连接卡槽91以及通讯输出端92，还包括上述的无人机负载雷达装置，无人机负载雷达装置通过连接卡槽91与无人机本体9固定连接，通讯输出端92插入到通讯接口10内。
其中，无人机使用深圳市大疆创新科技有限公司生产的大疆m300rtk；惯导装置即惯性导航系统，包含了三个以上单轴的加速度计和三个以上单轴的陀螺，加速度计检测无人机在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于检测角速度信号的导航坐标系，它测量无人机在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出无人机的姿态，能够使得激光雷达3得到更好的姿态调整和定位。
使用时，首先将通讯输出端92插入到通讯接口10内，并以旋转的方式将云台接口1旋转到连接卡槽91内，具体的连接方式如附图3所示。
具体的，本实用新型的原理是：云台接口1固定在无人机上，无人机飞行过程中，可以通过平移轴电机2调整整个装置的水平方向的角度，围绕平移轴电机2的中轴线进行转动；通过横滚轴电机8调整激光雷达3竖直方向的角度，围绕横滚轴电机8的中轴线进行横滚；通过俯仰轴电机7调整激光雷达3在U型架81内围绕俯仰轴电机7的中轴线进行俯仰调整。通过对平移轴电机2、俯仰轴电机7、横滚轴电机8实现对激光雷达3进行三个方向的调整，使得激光雷达3在测绘时具有不同的角度和位置，能够通过多点定位的方式提高每个测绘点的精度。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种无人机负载雷达装置，其特征在于，具有云台接口(1)，所述云台接口(1)用于固定在无人机上，所述云台接口(1)的下端设置有平移轴电机(2)，所述平移轴电机(2)的输出轴与所述云台接口(1)固定连接，所述平移轴电机(2)的底端固定连接有第一转动臂(21)，所述第一转动臂(21)的另一端固定连接有横滚轴电机(8)，所述横滚轴电机(8)的输出轴上连接有U型架(81)，所述U型架(81)的一端设置有俯仰轴电机(7)，所述U型架(81)的另一端设置有固定轴，所述无人机负载雷达装置还包括激光雷达(3)，所述激光雷达(3)为长方体状，所述激光雷达(3)的两个侧壁上开设有通孔，所述其中一个通孔与所述俯仰轴电机(7)的转动轴连接，所述另一个通孔与所述固定轴连接；所述云台接口(1)上还设置有与无人机进行通讯的通讯接口(10)。
2.根据权利要求1所述的一种无人机负载雷达装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述平移轴电机(2)、所述激光雷达(3)、所述俯仰轴电机(7)以及所述横滚轴电机(8)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种无人机负载雷达装置，其特征在于，所述激光雷达(3)的下端相对设置有两个夹持臂(30)，所述夹持臂(30)内夹持有摄像装置，所述摄像装置上设置有测绘相机(4)，所述测绘相机(4)与所述控制器电连接。
4.根据权利要求3所述的一种无人机负载雷达装置，其特征在于，所述摄像装置上还设置有辅助定位相机(5)，所述辅助定位相机(5)设置在所述测绘相机(4)的一侧，所述辅助定位相机(5)与所述控制器电连接。
5.根据权利要求2所述的一种无人机负载雷达装置，其特征在于，所述激光雷达(3)的侧壁上还设置有存储卡槽(6)，所述存储卡槽(6)与所述控制器电连接。
6.根据权利要求1所述的一种无人机负载雷达装置，其特征在于，所述激光雷达(3)的侧壁上设置有散热百叶(31)。
7.根据权利要求1所述的一种无人机负载雷达装置，其特征在于，所述云台接口(1)的侧壁上设置有多个卡块。
8.根据权利要求7所述的一种无人机负载雷达装置，其特征在于，还包括接口保护盖(11)，所述接口保护盖(11)内设置有预所述云台接口(1)上的卡块相适配的螺纹。
9.根据权利要求4所述的一种无人机负载雷达装置，其特征在于，还包括镜头保护盖(12)，所述镜头保护盖(12)上在与所述测绘相机(4)的对应位置上设置有第一保护盖(121)，所述第一保护盖(121)为内凹状；所述镜头保护盖(12)上在与所述辅助定位相机(5)相对应的位置上设置有第二保护盖(122)，所述第二保护盖(122)为凸起状。
10.一种测绘无人机，其特征在于，所述测绘无人机具有无人机本体(9)，所述无人机本体(9)内设置有惯导装置以及控制芯片，所述无人机本体(9)的下部设置有连接卡槽(91)以及通讯输出端(92)，还包括如权利要求1-9所述的无人机负载雷达装置，所述无人机负载雷达装置通过连接卡槽(91)与所述无人机本体(9)固定连接，所述通讯输出端(92)插入到所述通讯接口(10)内。
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