一种基于无人机拍摄测量装置的制作方法

    技术2022-07-11  231


    本实用新型涉及摄影测量装置的技术领域,尤其是涉及一种基于无人机拍摄测量装置。



    背景技术:

    无人机航测是传统航空摄影测量手段的有力补充,具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。无人机拍摄测量是利用无人机上装载的gps定位系统和拍摄系统共同作用,将拍摄图像和位置信息整合处理,再拼接的测绘方式,可应用于基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测和应急救灾测绘数据获取等多方面多领域。

    现有的授权公告号为cn205664820u的实用新型专利文件中公开了一种基于轻小型无人机的摆扫式低空摄影测量装置,轻小型无人机的下中心板通过减震球连接支撑板形成减震平台,减震平台中心位置竖直连接悬挂杆,悬挂干的上端固定连接驱动马达,驱动马达同轴连接小齿轮,小齿轮啮合连接大齿轮,大齿轮上连接摇臂的一端,摇臂的另一端通过滚轮连接相机底座支撑板的一端,悬挂杆的底端垂直活动连接相机底座支撑板的中心位置,相机底座支撑板上连有机载相机,通过驱动马达控制小齿轮旋转进而带动大齿轮和摇臂旋转,进而带动支撑板旋转,使得机载相机的拍摄角度变化,从而实现不需要多个相机即可完成多角度拍摄,有效降低无人机的整体重量,有助于无人机飞行拍摄时保持稳定性。

    上述中的现有技术方案存在以下缺陷:支撑板只能左右摆动来改变机载相机的拍摄角度,自由度过低,当需要在水平面内旋转拍摄角度时需要无人机自转飞行,如飞行环境内存在强风或过多障碍物,无人机难以自转飞行则拍摄角度有限,无法满足航测需求。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的是提供一种一种基于无人机拍摄测量装置,可以便捷调整机载相机的拍摄角度。

    本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的:一种基于无人机拍摄测量装置,包括无人机本体和与无人机本体连接的悬挂平台,所述悬挂平台上旋转连接有悬挂基座,所述悬挂基座的旋转面水平,所述悬挂基座上竖直固定有悬挂架,所述悬挂架的底端旋转连接有机载台,所述机载台的旋转面竖直,所述机载台上设置有机载相机,所述悬挂架上设置有用于控制机载台旋转的摆动机构,所述悬挂平台上旋转连接有驱动轴,所述驱动轴的轴线水平,所述驱动轴和悬挂基座通过蜗轮蜗杆啮合传动连接,所述驱动轴的一端连接有旋转电机。

    通过采用上述技术方案,使用者需要水平方向旋转拍摄角度时可通过旋转电机控制驱动轴旋转,通过蜗轮蜗杆啮合带动悬挂基座旋转,进而使得机载相机自转,需要在竖直向旋转拍摄角度时通过摆动机构控制机载台旋转,进而使得机载相机在竖直向摆动,可调节自由度高,使用方便,且蜗轮蜗杆啮合传动的自锁性有助于保证拍摄角度调节后不变化,增强拍摄测量的稳定性。

    本实用新型进一步设置为:所述摆动机构包括旋转连接在悬挂架上的摆动轮,所述摆动轮轴线与机载台转轴轴线平行,所述摆动轮上偏心旋转连接有摇臂,所述摇臂与机载台的一端旋转连接,所述悬挂基座上水平设置有摆动电机,所述摆动电机与摆动轮通过蜗轮蜗杆啮合传动连接。

    通过采用上述技术方案,使用者通过摆动电机的旋转和蜗轮蜗杆啮合带动摆动轮旋转,并通过偏心旋转连接带动摇臂移动,通过摇臂带动机载台旋转,控制方便且蜗轮蜗杆啮合传动的自锁性有助于保证角度调节的稳定,角度控制精准。

    本实用新型进一步设置为:所述悬挂架上设置有与悬挂平台固定的加固筋。

    通过采用上述技术方案,加固筋保证悬挂架和悬挂平台的连接牢固度,保证无人机本体飞行时机载相机不会与无人机本体分离。

    本实用新型进一步设置为:所述悬挂平台与无人机本体可拆卸固定连接。

    通过采用上述技术方案,闲置时使用者可将整个悬挂平台单独拆下对无人机本体进行检修或收纳机载相机,方便使用且易于保护机载相机的镜头。

    本实用新型进一步设置为:所述机载台呈箱状设置且设置有供机载相机进出的开口,所述机载相机嵌设在机载台内,所述机载台上设置有用于将机载相机固定在机载台内的固定装置。

    通过采用上述技术方案,使用者将机载相机放入机载台内并通过固定装置固定,不拍摄测量时将机载相机拆下单独收纳保护镜头,有效延长机载相机的使用寿命。

    本实用新型进一步设置为:所述固定装置包括旋转连接在开口两侧的封闭盖,所述封闭盖的旋转面垂直于开口所在端面,所述封闭盖上对应机载相机的镜头设置有半圆形的镜槽,所述封闭盖与机载相机抵接的面上包覆有橡胶层,所述封闭盖的自由端通过螺纹件固定在机载台上。

    通过采用上述技术方案,使用者将机载相机放入机载台内并旋转封闭盖,封闭盖封闭开口并用螺纹件固定在开口处,机载相机的镜头从镜槽中伸出正常拍摄测量,固定操作简单且橡胶层可吸收飞行震动,有效保护机载相机。

    本实用新型进一步设置为:所述机载台上螺纹连接有若干压紧螺栓,所述压紧螺栓的栓体伸入机载台内且与机载相机抵接,所述压紧螺栓的栓体端部固定有采用橡胶材质支撑的缓冲球。

    通过采用上述技术方案,使用者将机载相机放入机载台内旋紧压紧螺栓,通过缓冲球和机载相机的压紧力和摩擦力将机载相机固定在机载台内,即使机载相机因拍摄能力不同而规格也变化也可正常固定在机载台内,且缓冲球采用橡胶材质制成,既可以吸收飞行震动也可以保护机载相机外表面,进一步增强该拍摄测量装置的使用便捷性。

    本实用新型进一步设置为:所述机载台上设置有若干散热孔,所述机载台上涂覆有散热涂层。

    通过采用上述技术方案,散热孔和散热涂层增强了机载台的热对流和热辐射散热能力,有效防止机载相机使用过程中过热负载,充分保证拍摄测量的稳定性。

    综上所述,本实用新型的有益技术效果为:

    1.相机拍摄角度调节自由度高,不需要无人机在狭窄区域完成高难度原地自旋来改变拍摄角度,使用方便;

    2.相机可更换且规格可变化,可充分满足拍摄需求。

    附图说明

    图1是本实用新型的整体结构示意图。

    图2是图1中a部分的局部放大示意图。

    图3是本实用新型的针对摆动机构的剖视图。

    图4是图3中b部分的局部放大示意图。

    图中,1、无人机本体;2、悬挂平台;21、驱动轴;22、旋转电机;3、悬挂基座;31、悬挂架;32、加固筋;33、摆动轮;34、摇臂;35、摆动电机;4、机载台;41、散热涂层;42、散热孔;43、开口;44、封闭盖;441、镜槽;442、橡胶层;45、压紧螺栓;451、缓冲球;5、机载相机。

    具体实施方式

    以下结合附图1-4对本实用新型作进一步详细说明。

    参照图1和2,为本实用新型公开的一种基于无人机拍摄测量装置,包括无人机本体1和与无人机本体1连接的悬挂平台2,悬挂平台2上旋转连接有悬挂基座3,悬挂基座3嵌设在悬挂平台2上,悬挂平台2和无人机本体1通过螺栓和螺母可拆卸固定连接,悬挂基座3的旋转面水平且与悬挂平台2的顶面平行,悬挂架31的底端旋转连接有机载台4,机载台4的旋转面与悬挂基座3的旋转面垂直,机载台4上可拆卸固定有机载相机5,悬挂架31上设置有摆动机构供使用者控制机载台4旋转,悬挂平台2上旋转连接有驱动轴21,驱动轴21的轴线平行于悬挂平台2的顶面,驱动轴21和悬挂基座3通过蜗轮蜗杆啮合传动连接,悬挂平台2的顶面设置有输出端与驱动轴21连接的旋转电机22。

    无人机本体1飞行时旋转电机22可控制驱动轴21旋转,进而通过蜗轮蜗杆传动带动悬挂基座3旋转,使得机载相机5可在水平面内三百六十度旋转,进而通过摆动机构控制机载台4旋转,使得机载相机5的拍摄角度在竖直向旋转,机载相机5的拍摄角度具有两个可调节的自由度,自由度更高且免去狭窄区域让无人机本体1自旋才能调整拍摄角度的麻烦,同时蜗轮蜗杆啮合的自锁性进一步增强了旋转后的固定角度的稳定性,保证拍摄平稳和测量质量,且在单独维修无人机本体1时可将悬挂平台2拆下,使用方便。

    参考图3和4,摆动机构包括旋转连接在悬挂架31上的摆动轮33,摆动轮33的轴线与机载台4转轴轴线相互平行,摆动轮33上偏心旋转连接有摇臂34,摇臂34与机载台4的靠近机载相机5的一端旋转连接,悬挂基座3上水平设置有摆动电机35,摆动电机35的输出端连接有蜗杆,蜗杆与悬挂基座3旋转连接,摆动轮33和蜗杆通过蜗轮蜗杆啮合传动,参考图2,悬挂架31上设置有加固筋32,加固筋32呈三角形设置且垂直于悬挂架31设置,加固筋32同时与悬挂架31和旋转基座固定,使用者通过摆动电机35和蜗轮蜗杆啮合带动摆动轮33旋转,通过偏心旋转连接带动摇臂34移动,进而带动机载台4旋转,旋转稳定且不易受飞行气流影响,同时蜗轮蜗杆的自锁性保证调节角度后的稳定性,加固筋32保证悬挂架31和悬挂基座3的连接稳定,保证机载台4不会因悬挂架31的连接强度不够而与悬挂基座3分离。

    参考图2和4,机载台4呈箱状设置且设置有供机载相机5进出的开口43,机载相机5嵌设在机载台4内且机载相机5的镜头位于开口43处,机载台4上设置有固定装置供使用者将机载相机5固定在机载台4内,机载台4的侧壁上设置有若干矩形散热孔42,机载台4上还涂覆有散热涂层41,使用者可以将机载相机5放置在机载台4内,并通过固定装置将机载相机5固定,闲置时可取下机载相机5单独收纳,避免机载相机5的镜头损坏,同时散热孔42和散热涂层41增强了机载台4的热对流和热辐射散热能力,有效防止机载相机5使用过程中过热负载,充分保证拍摄测量的稳定性。

    参考图2和4,固定装置包括旋转连接在开口43两竖直边线处的封闭盖44,封闭盖44的旋转面垂直于开口43所在端面,封闭盖44上对应机载相机5的镜头设置有半圆形的镜槽441,封闭该与机载相机5抵接的面上包覆有橡胶层442,封闭盖44的自由端通过螺纹件固定在机载台4上,机载台4上对应封闭盖44的自由端设置有若干螺纹孔,使用者放入机载相机5后,旋转两封闭盖44,并用螺纹件将封闭盖44固定在开口43处,机载相机5的镜头从镜槽441处穿出,封闭盖44封闭开口43,机载相机5因封闭盖44的拦截难以从机载台4中移出,且有橡胶层442缓冲隔离,有效保护机载相机5。

    参考图4,为了使得因拍摄能力不同而规格不同的机载相机5均能固定在机载台4内,机载台4上位于不同外侧壁上设置有若干压紧螺栓45,压紧螺栓45的轴线垂直于压紧螺栓45所在机载台4的外壁,压紧螺栓45的栓体与机载台4螺纹连接且栓体端部位于机载台4内,压紧螺栓45的栓体端部固定有与机载相机5抵接的缓冲球451,缓冲球451采用橡胶材质制成,使用者将机载相机5放入机载台4内后旋紧压紧螺栓45,通过缓冲球451对机载相机5的压紧力和摩擦力将机载相机5固定在机载台4内,且缓冲球451保证机载相机5受力均匀且不易损伤。

    本实施例的实施原理为:使用者将机载相机5放入机载台4内,旋转封闭盖44封闭开口43并通过螺纹件将封闭盖44和机载台4固定在一起,机载相机5的镜头从镜槽441中伸出进行拍摄测量,进而在无人机本体1飞行过程中,根据需求通过旋转电机22控制驱动轴21旋转,带动旋转基座自转,或通过摆动电机35和蜗轮蜗杆啮合带动摆动轮33旋转,使得摇臂34带动机载台4旋转,实现水平方向和竖直方向的拍摄角度调节,充分满足拍摄需求,减小使用镜头的数量,且蜗轮蜗杆啮合传动具有的自锁性充分保证拍摄角度调节完毕的稳定性,保证拍摄平稳和测量方便。

    本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例,并非依此限制本实用新型的保护范围,故:凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种基于无人机拍摄测量装置,包括无人机本体(1)和与无人机本体(1)连接的悬挂平台(2),其特征在于:所述悬挂平台(2)上旋转连接有悬挂基座(3),所述悬挂基座(3)的旋转面水平,所述悬挂基座(3)上竖直固定有悬挂架(31),所述悬挂架(31)的底端旋转连接有机载台(4),所述机载台(4)的旋转面竖直,所述机载台(4)上设置有机载相机(5),所述悬挂架(31)上设置有用于控制机载台(4)旋转的摆动机构,所述悬挂平台(2)上旋转连接有驱动轴(21),所述驱动轴(21)的轴线水平,所述驱动轴(21)和悬挂基座(3)通过蜗轮蜗杆啮合传动连接,所述驱动轴(21)的一端连接有旋转电机(22)。

    2.根据权利要求1所述的一种基于无人机拍摄测量装置,其特征在于:所述摆动机构包括旋转连接在悬挂架(31)上的摆动轮(33),所述摆动轮(33)轴线与机载台(4)转轴轴线平行,所述摆动轮(33)上偏心旋转连接有摇臂(34),所述摇臂(34)与机载台(4)的一端旋转连接,所述悬挂基座(3)上水平设置有摆动电机(35),所述摆动电机(35)与摆动轮(33)通过蜗轮蜗杆啮合传动连接。

    3.根据权利要求2所述的一种基于无人机拍摄测量装置,其特征在于:所述悬挂架(31)上设置有与悬挂平台(2)固定的加固筋(32)。

    4.根据权利要求3所述的一种基于无人机拍摄测量装置,其特征在于:所述悬挂平台(2)与无人机本体(1)可拆卸固定连接。

    5.根据权利要求1或4所述的一种基于无人机拍摄测量装置,其特征在于:所述机载台(4)呈箱状设置且设置有供机载相机(5)进出的开口(43),所述机载相机(5)嵌设在机载台(4)内,所述机载台(4)上设置有用于将机载相机(5)固定在机载台(4)内的固定装置。

    6.根据权利要求5所述的一种基于无人机拍摄测量装置,其特征在于:所述固定装置包括旋转连接在开口(43)两侧的封闭盖(44),所述封闭盖(44)的旋转面垂直于开口(43)所在端面,所述封闭盖(44)上对应机载相机(5)的镜头设置有半圆形的镜槽(441),所述封闭盖(44)与机载相机(5)抵接的面上包覆有橡胶层(442),所述封闭盖(44)的自由端通过螺纹件固定在机载台(4)上。

    7.根据权利要求6所述的一种基于无人机拍摄测量装置,其特征在于:所述机载台(4)上螺纹连接有若干压紧螺栓(45),所述压紧螺栓(45)的栓体伸入机载台(4)内且与机载相机(5)抵接,所述压紧螺栓(45)的栓体端部固定有采用橡胶材质支撑的缓冲球(451)。

    8.根据权利要求7所述的一种基于无人机拍摄测量装置,其特征在于:所述机载台(4)上设置有若干散热孔(42),所述机载台(4)上涂覆有散热涂层(41)。

    技术总结
    本实用新型涉及一种基于无人机拍摄测量装置,包括无人机本体和与无人机本体连接的悬挂平台,悬挂平台上旋转连接有悬挂基座,悬挂基座的旋转面水平,悬挂基座上竖直固定有悬挂架,悬挂架的底端旋转连接有机载台,机载台的旋转面竖直,机载台上设置有机载相机,悬挂架上设置有摆动机构,悬挂平台上旋转连接有驱动轴,驱动轴的轴线水平,驱动轴和悬挂基座通过蜗轮蜗杆啮合传动连接,驱动轴的一端连接有旋转电机。需要水平方向旋转拍摄角度时通过旋转电机控制驱动轴旋转,通过蜗轮蜗杆啮合带动悬挂基座旋转,需要在竖直向旋转拍摄角度时通过摆动机构控制机载台旋转,进而使得机载相机在竖直向摆动,可调节自由度高。

    技术研发人员:余斌;游承琪;周大宁;徐鹏鹏;曹森
    受保护的技术使用者:博雅达勘测规划设计集团有限公司
    技术研发日:2019.06.25
    技术公布日:2020.04.03

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