一种基于无人机的海洋浪港口观测装置及其使用方法与流程

本发明涉及监控设备技术领域，尤其涉及一种基于无人机的海洋浪港口观测装置及其使用方法。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，全球经济一体化的发展对河运、海运的依赖性也日益提高，使得港口成为了大型货运物流周转核心。港口的规模日益扩大，其安全管理要求也愈发严格。现代港口包括船只停泊区、货物装卸区、货物堆场区、公共设施区等，尤其是港口大型起重机，其安全规范要求较高，设备的安全运行关系着港口企业的命脉。此外，各个区域结构复杂，设备昂贵且种类多样化，对防火、防盗等也有着相应的严格要求。现阶段港口的实景监控系统采用传统的模拟监控产品设备或网络高清监控设备。

现有的港口上由于面积过大，且很多大方固定的摄像装置难以全部监控观测清楚，导致一些监管不利，因此需要一种基于无人机的海洋浪港口观测装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的港口上由于面积过大，且很多大方固定的摄像装置难以全部监控观测清楚，导致一些监管不利的缺点，而提出的一种基于无人机的海洋浪港口观测装置及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于无人机的海洋浪港口观测装置，其包括机体，所述机体的底部固定安装有底板，底板上转动连接有第一转轴，第一转轴的底端固定安装有固定板，固定板的底部开设有凹槽，凹槽内转动连接有摄像头，所述固定板的一侧固定安装有第一电机，第一电机的输出轴上固定安装有丝杆，所述机体的顶部内壁上固定安装有第二电机，第二电机的输出轴上固定安装有转杆，转杆与第一转轴传动连接，所述机体的内壁上固定安装有控制器，控制器与第一电机和第二电机相连接，所述机体的底部固定安装有固定杆，固定杆上转动连接有转板，转板上转动连接有第三转轴，第三转轴的底端固定安装有清洁刷，所述转板的顶部开设有移动槽，移动槽的内壁上转动连接有螺杆，转板的一侧固定安装有第三电机，第三电机的输出轴与螺杆固定连接，所述机体的底部转动铰接杆，螺杆上螺纹连接有移动块，移动块与铰接杆转动连接，所述转板的底部固定安装有定位座，定位座上转动连接有传送杆，传送杆与第三转轴传动连接。

优选的，所述凹槽的内壁上转动连接有第二转轴，第二转轴与摄像头固定连接，且丝杆的外侧螺纹套设有齿条，第二转轴的一端固定安装有第一齿轮，第一齿轮与齿条相互啮合，移动的齿条能够通过与第一齿轮的相互啮合带动第二转轴进行转动，进而带动摄像头形成角度变动。

优选的，所述固定板的一侧固定安装有定位箱，第一齿轮位于定位箱内，且齿条与定位箱滑动连接，定位箱能够对齿条与第一齿轮之间的位置进行定位。

优选的，所述转杆上固定安装有第二齿轮，第一转轴的顶端延伸至机体内并固定安装有第三齿轮，第二齿轮与第三齿轮相互啮合，转动的转杆能够通过第二齿轮与第三齿轮的相互啮合带动第一转轴进行转动。

优选的，所述螺杆上固定套设有第一皮带轮，传送杆上固定套设有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮上传动连接有同一个皮带，转动的螺杆能够通过第一皮带轮、第二皮带轮和皮带的传动连接带动传送杆进行转动。

优选的，所述移动槽内滑动连接有缓冲板，缓冲板的一端固定安装有缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端与移动槽的一侧内壁固定连接，缓冲弹簧能够通过缓冲板对移动块进行缓冲与复位。

优选的，所述传送杆的一端固定安装有第一锥形齿轮，第三转轴上固定安装有第二锥形齿轮，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮相互啮合，转动的传送杆能够通过第一锥形齿轮与第二锥形齿轮的相互啮合带动第三转轴进行转动。

优选的，所述机体的底部固定安装有四个对称设置的支撑腿，支撑腿的底部固定安装有橡胶垫，橡胶垫能够通过支撑腿对机体进行支撑并缓冲。

本发明还提供了一种基于无人机对海洋浪港口进行观测的方法，使用本发明的基于无人机的海洋浪港口观测装置进行观测，所述方法包括：

通过控制器分别控制第一电机与第二电机进行运转，第一电机的输出轴带动丝杆转动，丝杆通过与齿条的螺纹连接带动齿条进行移动，齿条通过与第一齿轮的相互啮合带动第二转轴进行转动，进而通过第二转轴带动摄像头进行竖向角度变动，同时第二电机的输出轴带动转杆转动，转杆通过第二齿轮与第三齿轮的相互啮合带动第一转轴进行转动，第一转轴带动固定板上的摄像头进行横向角度变动。

在一个实施方案中，还包括对所述摄像头进行清洗，包括：通过第一电机与第二电机将摄像头的角度固定在某一个位置，并启动第三电机开关，第三电机的输出轴带动螺杆转动，螺杆的通过与移动块的螺纹连接带动移动块进行移动，移动块通过铰接杆的转动连接带动这个转板的角度变动，使得转板通过第三转轴带动清洁刷与摄像头相接触，同时转动的螺杆通过第一皮带轮、第二皮带轮和皮带的传动连接带动传动杆进行转动，传动杆通过第一锥形齿轮与第二锥形齿轮的相互啮合带动第三转轴进行转动，进而带动清洁刷对摄像头进行清洁。

在一个实施方案中，还包括进行复位：当移动块移动到一定位置时，螺杆上的螺纹结束，且缓冲弹簧处于压缩状体，在第三电机反向转动时，缓冲弹簧能够通过缓冲板带动移动块重新与螺杆形成螺纹连接，进而使得第三电机能够带动转板进行复位。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本方案由于设置了丝杆与齿条的螺纹连接，且齿条与第一齿轮的相互啮合，使得第一电机的输出轴能够带动第二转轴进行角度变动，进而带动摄像头进行竖向角度调节；

(2)由于第二齿轮与第三齿轮的相互啮合，使得第二电机的输出轴能够带动第一转轴进行转动，进而通过固定板带动摄像头进行横向角度变动；

(3)由于螺杆与移动块的螺纹连接，且移动块与铰接杆的转动连接，同时使得第三电机的输出轴能够通过铰接杆带动转板上清洁刷进行角度变动，同时由于第一皮带轮、第二皮带轮和皮带的传动连接，使得转动的螺杆能够带动清洁刷进行转动，进而带动清洁刷对摄像头进行清洁。

本发明操作简单，使用方便，能够对观测设备的摄像头进行全方位的角度调节，使得摄像头能够灵活利用，同时能够在特殊环境下对摄像头的镜片进行清洁，便于人们使用。

附图说明

图1为根据本发明一个实施方案的基于无人机的海洋浪港口观测装置的结构示意图。

图2为根据本发明一个实施方案的基于无人机的海洋浪港口观测装置的侧视结构示意图。

图3为根据本发明一个实施方案的基于无人机的海洋浪港口观测装置的俯视结构示意图。

图4为根据本发明一个实施方案的基于无人机的海洋浪港口观测装置的a部分结构示意图。

图5为根据本发明一个实施方案的基于无人机的海洋浪港口观测装置的b部分结构示意图。

图中：1机体、2底板、3第一转轴、4固定板、5凹槽、6第二转轴、7摄像头、8第一电机、9丝杆、10齿条、11定位箱、12第一齿轮、13第二电机、14转杆、15第二齿轮、16第三齿轮、17控制器、18支撑腿、19橡胶垫、20固定杆、21转板、22第三转轴、23清洁刷、24移动槽、25螺杆、26第三电机、27移动块、28铰接杆、29缓冲板、30缓冲弹簧、31定位座、32传送杆、33第一锥形齿轮、34第二锥形齿轮。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本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施例一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1-5，本发明在一个实例中提供了一种基于无人机的海洋浪港口观测装置。所述装置包括机体1，机体1的底部固定安装有底板2，底板2上转动连接有第一转轴3，第一转轴3的底端固定安装有固定板4，固定板4的底部开设有凹槽5，凹槽5内转动连接有摄像头7，用于进行拍摄，固定板4带动凹槽5内摄像头7旋转，固定板4的一侧固定安装有第一电机8，第一电机8的输出轴上固定安装有丝杆9，带动丝杆9转动；机体1的顶部内壁上固定安装有第二电机13，第二电机13的输出轴上固定安装有转杆14，第二电机13带动转杆14转动，转杆14与第一转轴3传动连接；机体1的内壁上固定安装有控制器17，控制器17与第一电机8和第二电机13相连接；机体1的底部固定安装有固定杆20，固定杆20上转动连接有转板21，转板21上转动连接有第三转轴22，第三转轴22的底端固定安装有清洁刷23，用于对摄像头7进行清刷，转板21的顶部开设有移动槽24，移动槽24的内壁上转动连接有螺杆25，转板21的一侧固定安装有第三电机26，第三电机26的输出轴与螺杆25固定连接，带动螺杆25旋转；机体1的底部转动铰接杆28，螺杆25上螺纹连接有移动块27，移动块27与铰接杆28转动连接，转板21的底部固定安装有定位座31，定位座31上转动连接有传送杆32，传送杆32与第三转轴22传动连接。

本实施例中，凹槽5的内壁上转动连接有第二转轴6，第二转轴6与摄像头7固定连接，带动摄像头7旋转，且丝杆9的外侧螺纹套设有齿条10，第二转轴6的一端固定安装有第一齿轮12，第一齿轮12与齿条10相互啮合。

本实施例中，固定板4的一侧固定安装有定位箱11，第一齿轮12位于定位箱11内，且齿条10与定位箱11滑动连接。

本实施例中，转杆14上固定安装有第二齿轮15，第一转轴3的顶端延伸至机体1内并固定安装有第三齿轮16，第二齿轮15与第三齿轮16相互啮合。

本实施例中，螺杆25上固定套设有第一皮带轮，传送杆32上固定套设有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮上传动连接有同一个皮带。

本实施例中，移动槽24内滑动连接有缓冲板29，缓冲板29的一端固定安装有缓冲弹簧30，缓冲弹簧30的一端与移动槽24的一侧内壁固定连接。

本实施例中，传送杆32的一端固定安装有第一锥形齿轮33，第三转轴22上固定安装有第二锥形齿轮34，第一锥形齿轮33与第二锥形齿轮34相互啮合。

本实施例中，机体1的底部固定安装有四个对称设置的支撑腿18，支撑腿18的底部固定安装有橡胶垫19。

实施例二

参照图1-5，本发明在另一个实例中提供了一种基于无人机的海洋浪港口观测装置。所述装置包括机体1，机体1的底部焊接有底板2，底板2上转动连接有第一转轴3，第一转轴3的底端焊接有固定板4，固定板4的底部开设有凹槽5，凹槽5内转动连接有摄像头7，用于进行拍摄，固定板4带动凹槽5内摄像头7旋转，固定板4的一侧通过螺栓固定有第一电机8，第一电机8的输出轴上焊接有丝杆9，带动丝杆9转动；机体1的顶部内壁上通过螺栓固定有第二电机13，第二电机13的输出轴上焊接有转杆14，第二电机13带动转杆14转动，转杆14与第一转轴3传动连接；机体1的内壁上通过螺栓固定有控制器17，控制器17与第一电机8和第二电机13相连接；机体1的底部焊接有固定杆20，固定杆20上转动连接有转板21，转板21上转动连接有第三转轴22，第三转轴22的底端焊接有清洁刷23，用于对摄像头7进行清刷，转板21的顶部开设有移动槽24，移动槽24的内壁上转动连接有螺杆25，转板21的一侧通过螺栓固定有第三电机26，第三电机26的输出轴与螺杆25固定连接，带动螺杆25旋转；机体1的底部转动铰接杆28，螺杆25上螺纹连接有移动块27，移动块27与铰接杆28转动连接，转板21的底部焊接有定位座31，定位座31上转动连接有传送杆32，传送杆32与第三转轴22传动连接。

本实施例中，凹槽5的内壁上转动连接有第二转轴6，第二转轴6与摄像头7固定连接，带动摄像头7旋转，且丝杆9的外侧螺纹套设有齿条10，第二转轴6的一端焊接有第一齿轮12，第一齿轮12与齿条10相互啮合，移动的齿条10能够通过与第一齿轮12的相互啮合带动第二转轴6进行转动，进而带动摄像头7形成角度变动。

本实施例中，固定板4的一侧焊接有定位箱11，第一齿轮12位于定位箱11内，且齿条10与定位箱11滑动连接，定位箱11能够对齿条10与第一齿轮12之间的位置进行定位。

本实施例中，转杆14上焊接有第二齿轮15，第一转轴3的顶端延伸至机体1内并焊接有第三齿轮16，第二齿轮15与第三齿轮16相互啮合，转动的转杆14能够通过第二齿轮15与第三齿轮16的相互啮合带动第一转轴3进行转动。

本实施例中，螺杆25上固定套设有第一皮带轮，传送杆32上固定套设有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮上传动连接有同一个皮带，转动的螺杆25能够通过第一皮带轮、第二皮带轮和皮带的传动连接带动传送杆32进行转动。

本实施例中，移动槽24内滑动连接有缓冲板29，缓冲板29的一端焊接有缓冲弹簧30，缓冲弹簧30的一端与移动槽24的一侧内壁固定连接，缓冲弹簧30能够通过缓冲板29对移动块27进行缓冲与复位。

本实施例中，传送杆32的一端焊接有第一锥形齿轮33，第三转轴22上焊接有第二锥形齿轮34，第一锥形齿轮33与第二锥形齿轮34相互啮合，转动的传送杆32能够通过第一锥形齿轮33与第二锥形齿轮34的相互啮合带动第三转轴22进行转动。

本实施例中，机体1的底部焊接有四个对称设置的支撑腿18，支撑腿18的底部焊接有橡胶垫19，橡胶垫19能够通过支撑腿18对机体1进行支撑并缓冲。

本实施例中，工作时，当需要通过摄像头7进行不同方向进行拍摄时，通过控制器17分别控制第一电机8与第二电机13进行运转，第一电机8的输出轴带动丝杆9转动，丝杆9通过与齿条10的螺纹连接带动齿条10进行移动，齿条10通过与第一齿轮12的相互啮合带动第二转轴6进行转动，进而通过第二转轴6带动摄像头7进行竖向角度变动，同时第二电机13的输出轴带动转杆14转动，转杆14通过第二齿轮15与第三齿轮16的相互啮合带动第一转轴3进行转动，第一转轴3带动固定板4上的摄像头7进行横向角度变动，当需要对摄像头7上的镜片进行清洁时，通过第一电机8与第二电机13将摄像头7的角度固定在某一个位置，并启动第三电机26开关，第三电机25的输出轴带动螺杆25转动，螺杆25的通过与移动块27的螺纹连接带动移动块27进行移动，移动块27通过铰接杆28的转动连接带动这个转板21的角度变动，使得转板21通过第三转轴22带动清洁刷23与摄像头7相接触，同时转动的螺杆25通过第一皮带轮、第二皮带轮和皮带的传动连接带动传动杆32进行转动，传动杆32通过第一锥形齿轮33与第二锥形齿轮34的相互啮合带动第三转轴22进行转动，进而带动清洁刷23对摄像头7进行清洁，同时当移动块27移动到一定位置时，螺杆25上的螺纹结束，且缓冲弹簧30处于压缩状体，在第三电机26反向转动时，缓冲弹簧30能够通过缓冲板29带动移动块27重新与螺杆25形成螺纹连接，进而使得第三电机26能够带动转板21进行复位。

本申请中的所有结构均可以根据实际使用情况进行材质和长度的选择，附图均为示意图，其具体的尺寸和比例需要根据实际情况进行调整，其内部所涉及的电气元件可根据实际情况进行适配的调整和更换。

以上所述，仅为本实施例较佳的具体实施方式，但本实施例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施例揭露的技术范围内，根据本实施例的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实施例的保护范围之内。