一种计算机自动化控制的无人机摄像装置及控制方法与流程

本发明涉及计算机控制技术领域，具体为一种计算机自动化控制的无人机摄像装置及控制方法。

背景技术：

自动控制技术是指在没有人直接参与的条件下，利用控制装置使被控对象按照预定的技术要求进行工作。或：利用外加设备或装置（控制装置、控制器），使机器、设备或生产过程（被控对象）的某个工作状态或参数（被控量）自动地按预定的规律运行（控制目标）。

无人机在进行飞行过程中，当其电量不足，无法继续带动较重的无人机正常降落时，无人机无法通过减重的方式，减少自身重量，来使剩余的电量带动其正常飞行或降落，这样可能造成无人机损毁，此外，当起风的风力影响到无人机的稳定性时，无法将无人机的摄像装置脱落，减小风力对无人机稳定性的影响。为此，我们提出一种计算机自动化控制的无人机摄像装置及控制方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种计算机自动化控制的无人机摄像装置及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种计算机自动化控制的无人机摄像装置，包括吊杆和摄像头，所述吊杆顶部固定在墙顶，底部与摄像头连接，所述摄像头底部设有底板，所述底板上设有便于在摄像头掉落时对其进行防护的防护装置，所述吊杆上设有便于将摄像头与无人机分离的拆分装置，通过拆分装置，可以在无人机电量不足时，主动控制摄像头与无人机分离，对无人机进行减重，通过防护装置，可以当摄像头与无人机分离掉落时，对其进行缓冲和降速，从而对摄像头起到有效的防护作用，降低摄像头损坏程度，此外，当起风的风力影响到无人机的稳定性时，还可以控制将无人机的摄像装置主动脱落，以减小风力对无人机稳定性的影响。

优选的，所述防护装置包括顶板，所述吊杆底部设有固定板，所述摄像头位于底板和固定板之间，所述顶板位于固定板上方，且顶板上设有用于穿过吊杆的第一通孔，所述固定板和摄像头顶部之间设有第一缓冲件，所述底板和摄像头底部之间设有便于将摄像头与顶板固定的固定装置，所述底板和摄像头之间设有第二缓冲件，所述顶板上设有便于在摄像头掉落过程中使其减速的减速装置，且顶板上设有用于带动第二缓冲件和减速装置的动力装置，便于对摄像头进行防护，通过对摄像头的顶部和底部进行缓冲，并在无人机摄像装置掉落下降时对摄像头起到降速作用，从而可以有效减小摄像头收到的冲击力，避免其损坏程度较大。

优选的，所述第一缓冲件包括缓冲球，所述缓冲球设有多个，所述固定板上环形阵列有多个固定罩，多个所述固定罩顶部均固定在固定板上，底部分别与多个缓冲球连接，所述缓冲球底部与摄像头接触，避免顶板对摄像头造成机械损伤。

优选的，所述固定装置包括连接板，所述连接板设有两个，分别位于摄像头底部对称侧，所述连接板顶部固定有缓冲块，所述缓冲块位于摄像头底部，所述连接板两端均固定有固定杆，所述顶板上设有多个第二通孔，所述固定杆远离连接板的一端穿过第二通孔螺纹连接有螺母，便于将摄像头与顶板连接。

优选的，所述第二缓冲件包括弹簧，所述弹簧设有多个，均匀分布在摄像头底部对称侧，固定在连接板和底板之间，所述底板上对称设有多个连接杆，所述连接板上设有多个第三通孔，所述顶板上设有多个限位孔，多个所述连接杆一端均固定在底板上，另一端分别依次穿过多个第三通孔和限位孔固定有限位块，对摄像头底部起到缓冲作用，大大抵消了摄像头从底部方向受到的冲击力。

优选的，所述减速装置包括支撑杆和降落布，所述支撑杆设有四个，分别位于摄像头四角，且两个相邻支撑杆顶部固定有支撑板，所述降落布位于顶板上方，与两个支撑板固定，所述吊杆贯穿降落布，并与降落布的连接口密封连接，所述支撑杆底部固定传设有转动轴，所述转动轴两端转动连接有支撑座，所述支撑座固定在底板上，增大空气阻力，降低摄像头下降速度，同时可以在下雨时对摄像头起到很好的挡雨作用。

优选的，所述动力装置包括驱动电机，所述驱动电机设有两个，对称固定在顶板顶部，且驱动电机的输出轴上固定有第一主动轮和第二主动轮，所述第一主动轮两侧均设有固定轴，所述固定轴固定在顶板上，一个所述固定轴上转动连接有第一从动轮，另一个所述固定轴上转动连接有第二从动轮，所述第一从动轮和第一主动轮外侧套设有传动带，所述第一从动轮上固定有第三从动轮，所述第三从动轮与固定轴转动连接，所述第二主动轮和第二从动轮啮合连接，所述顶板对称侧两端均设有滑轨，所述滑轨上设有凸型槽，所述凸型槽内滑动连接有与之形状相匹配的滑板，所述滑板顶部设有齿条，位于顶板同一侧的两个齿条分别与第二从动轮和第三从动轮啮合连接，所述滑板靠近支撑杆的一端设有凵形板，所述凵形板套在支撑杆外侧，所述滑板上设有可以使滑板与连接杆连接的连接件，通过驱动电机带动支撑杆转动，将降落布撑起来，从而可以增大无人机摄像装置掉落时的阻力。

优选的，所述连接件包括固定块，所述固定块设有多个，分别固定在多个连接杆上中部，且固定块上设有滑孔，所述滑孔内滑动穿设有插杆，多个所述滑板和凵形板之间固定有横板，所述插杆固定在横板上，通过驱动电机带动支撑杆转动的同时可以接触对连接杆的拉力，使被压缩的弹簧外力的束缚，恢复自身形状，对摄像头起到缓冲作用。

优选的，所述摄像头底部和底板之间设有半球囊，所述半球囊上设有多个气孔，对掉落的摄像头起到进一步的缓冲作用。

优选的，所述底板上设有多个过孔，既可以有效减轻底板的重力，减小吊杆的负重，又避免底板阻碍半球囊的气孔通气。

优选的，所述拆分装置包括卡块，所述吊杆包括上杆和下杆，所述上杆与无人机固定，所述下杆与摄像头固定，所述上杆底部设有用于插接下杆的容纳槽，所述容纳槽内设有拆分电机，所述拆分电机输出端固定有横杆，所述下杆顶部设有用于放置横杆的凹槽，所述卡块环形阵列有多个，多个所述卡块均固定在下杆顶部，所述容纳槽内设有环形板，所述环形板上设有多个用于穿过卡块的开口，便于控制摄像头与无人机分离，对无人机进行减重处理。

一种计算机自动化控制的无人机摄像装置控制方法，包括以下步骤：

s1：当飞行中的无人机电量不足或者风力影响到无人机的稳定性时，通过单片机控制驱动电机和拆分电机启动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过拆分装置，可以在无人机电量不足时，主动控制摄像头与无人机分离，对无人机进行减重，通过防护装置，可以当摄像头掉落时，对其进行缓冲和降速，从而对摄像头起到有效的防护作用，降低摄像头损坏程度通过驱动电机带动支撑杆转动，将降落布撑起来，从而可以增大无人机摄像装置掉落时的阻力，同时降落布可以在下雨时对摄像头起到挡雨作用，此外，当起风的风力影响到无人机的稳定性时，还可以控制将无人机的摄像装置主动脱落，以减小风力对无人机稳定性的影响。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明结构俯视图；

图3为本发明结构侧视图；

图4为本发明结构主视图；

图5为本发明局部结构剖视后视图；

图6为本发明中顶板结构示意图；

图7为本发明中吊杆结构局部剖视图；

图8为本发明控制流程图；

图9为图1中a处放大图；

图10为图3中b处放大图；

图11为图5中c处放大图。

图中：1-吊杆；2-摄像头；3-底板；4-防护装置；5-顶板；6-固定板；7-第一通孔；8-第一缓冲件；9-固定装置；10-第二缓冲件；11-减速装置；12-动力装置；13-缓冲球；14-固定罩；15-连接板；16-缓冲块；17-固定杆；18-第二通孔；19-弹簧；20-连接杆；21-第三通孔；22-限位孔；23-限位块；24-支撑杆；25-降落布；26-支撑板；27-转动轴；28-支撑座；29-驱动电机；30-第一主动轮；31-第二主动轮；32-固定轴；33-第一从动轮；34-第二从动轮；35-传动带；36-第三从动轮；37-滑轨；38-凸型槽；39-滑板；40-齿条；41-凵形板；42-连接件；43-固定块；44-过孔；45-插杆；46-横板；47-半球囊；48-气孔；49-拆分装置；50-卡块；51-上杆；52-下杆；53-容纳槽；54-拆分电机；55-横杆；56-环形板；57-开口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种计算机自动化控制的无人机摄像装置，包括吊杆1和摄像头2，所述吊杆1顶部固定在墙顶，底部与摄像头2连接，所述摄像头2底部设有底板3，所述底板3上设有便于在摄像头2掉落时对其进行防护的防护装置4。

防护装置4包括顶板5，所述吊杆1底部设有固定板6，所述摄像头2位于底板3和固定板6之间，所述顶板5位于固定板6上方，且顶板5上设有用于穿过吊杆1的第一通孔7，所述固定板6和摄像头2顶部之间设有第一缓冲件8，所述第一缓冲件8包括缓冲球13，所述缓冲球13设有多个，所述固定板6上环形阵列有多个固定罩14，多个所述固定罩14顶部均固定在固定板6上，底部分别与多个缓冲球13连接，所述缓冲球13底部与摄像头2接触，通过多个缓冲求，可以在对摄像头2顶部进行缓冲防护，避免顶板5对摄像头2顶部造成机械损伤的同时减少了缓冲球13与摄像头2的接触面积，避免影响摄像头2的散热。

底板3和摄像头2底部之间设有便于将摄像头2与顶板5固定的固定装置9，所述固定装置9包括连接板15，所述连接板15设有两个，分别位于摄像头2底部对称侧，所述连接板15顶部固定有缓冲块16，所述缓冲块16位于摄像头2底部，通过缓冲块16，避免硬质的连接板15与摄像头2直接接触；所述连接板15两端均固定有固定杆17，所述顶板5上设有多个第二通孔18，所述固定杆17远离连接板15的一端穿过第二通孔18螺纹连接有螺母，通过顶板5、连接板15和固定杆17，将摄像头2与吊杆1连接为一体。

底板3和摄像头2之间设有第二缓冲件10，所述第二缓冲件10包括弹簧19，所述弹簧19设有多个，均匀分布在摄像头2底部对称侧，固定在连接板15和底板3之间，所述底板3上对称设有多个连接杆20，所述连接板15上设有多个第三通孔21，所述顶板5上设有多个限位孔22，多个所述连接杆20一端均固定在底板3上，另一端分别依次穿过多个第三通孔21和限位孔22固定有限位块23，对摄像头2底部起到缓冲作用，大大抵消了摄像头2从底部方向受到的冲击力。

顶板5上设有便于在摄像头2掉落过程中使其减速的减速装置11，所述减速装置11包括支撑杆24和降落布25，所述支撑杆24设有四个，分别位于摄像头2四角，且两个相邻支撑杆24顶部固定有支撑板26，所述降落布25位于顶板5上方，与两个支撑板26固定，所述吊杆1贯穿降落布25，并与降落布25的连接口密封连接，所述支撑杆24底部固定传设有转动轴27，所述转动轴27两端转动连接有支撑座28，所述支撑座28固定在底板3上，通过盖在摄像头2上方的降落布25，可以在摄像头2掉落时，增大空气阻力，降低摄像头2下降速度，可以减小摄像头2受到的冲击力，同时通过降落布25还可以对摄像头2起到挡雨作用。

且顶板5上设有用于带动第二缓冲件10和减速装置11的动力装置12，所述动力装置12包括驱动电机29，所述驱动电机29设有两个，对称固定在顶板5顶部，且驱动电机29的输出轴上固定有第一主动轮30和第二主动轮31，所述第一主动轮30两侧均设有固定轴32，所述固定轴32固定在顶板5上，一个所述固定轴32上转动连接有第一从动轮33，另一个所述固定轴32上转动连接有第二从动轮34，所述第一从动轮33和第一主动轮30外侧套设有传动带35，所述第一从动轮33上固定有第三从动轮36，所述第三从动轮36与固定轴32转动连接，所述第二主动轮31和第二从动轮34啮合连接，所述顶板5对称侧两端均设有滑轨37，所述滑轨37上设有凸型槽38，所述凸型槽38内滑动连接有与之形状相匹配的滑板39，所述滑板39顶部设有齿条40，位于顶板5同一侧的两个齿条40分别与第二从动轮34和第三从动轮36啮合连接，所述滑板39靠近支撑杆24的一端设有凵形板41，所述凵形板41套在支撑杆24外侧，当无人机电量不足时，通过单片机控制驱动电机29转动，通过驱动电机29带动第一主动轮30和第二转动轮转动，进一步带动第二从动轮34和第三从动轮36反向转动，带动分别与第二从动轮34和第三从动轮36啮合连接的齿条40和滑板39相反方向同速移动，从而向外侧推动支撑杆24转动，使降落布25展开；

当下雨时，可以适当调节支撑杆24的角度，从而调节降落布25展开的范围，使降落布25对摄像头2起到挡雨效果。

滑板39上设有可以使滑板39与连接杆20连接的连接件42，所述连接件42包括固定块43，所述固定块43设有多个，分别固定在多个连接杆20上中部，且固定块43上设有滑孔，所述滑孔内滑动穿设有插杆45，多个所述滑板39和凵形板41之间固定有横板46，所述插杆45固定在横板46上，通过驱动电机29带动支撑杆24转动的同时可以接触对连接杆20的拉力，使被压缩的弹簧19外力的束缚，恢复自身形状，对摄像头2起到缓冲作用。

摄像头2底部和底板3之间设有半球囊47，所述半球囊47上设有多个气孔48，对掉落的摄像头2起到进一步的缓冲作用。

底板3上设有多个过孔44，既可以有效减轻底板3的重力，减小吊杆1的负重，又避免底板3阻碍半球囊47的气孔48通气。

吊杆1上设有便于将摄像头2与无人机分离的拆分装置49，通过拆分装置49，所述拆分装置49包括卡块50，所述吊杆1包括上杆51和下杆52，所述上杆51与无人机固定，所述下杆52与摄像头2固定，所述上杆51底部设有用于插接下杆52的容纳槽53，所述容纳槽53内设有拆分电机54，所述拆分电机54输出端固定有横杆55，所述下杆52顶部设有用于放置横杆55的凹槽，所述卡块50环形阵列有多个，多个所述卡块50均固定在下杆52顶部，所述容纳槽53内设有环形板56，所述环形板56上设有多个用于穿过卡块50的开口57，当需要将摄像头2与无人机分离时，通过控制拆分电机54转动，通过转动的横杆55带动下杆52转动，使卡块50转动至开口57处，下杆52失去阻挡，在自身重力下与上杆51分离，从而使无人机与摄像头2分离。

一种计算机自动化控制的无人机摄像装置控制方法，包括以下步骤：

s1：当飞行中的无人机电量不足或者风力影响到无人机的稳定性时，通过单片机控制驱动电机和拆分电机启动。

本方案中，驱动电机29和拆分电机54优选y80m1-2型号，电机的供电接口通过开关连接供电系统，电机运行电路为常规电机正反转控制程序，电路运行为现有常规电路，本方案中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。