一种基于无人机大地数据测绘装置的制作方法

本发明涉及一种基于无人机大地数据测绘装置，属于测绘技术领域。

背景技术：

测绘字面理解为测量和绘图，是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球导航卫星定位系统(gnss)、遥感(rs)、地理信息系统(gis)为技术核心，选取地面已有的特征点和界线并通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，供工程建设、规划设计和行政管理之用。

测绘时会使用到无人机进行测绘，但是现有的测绘无人机不具备便于对测绘装置固定的功能，导致使用者在无人机底部安装测绘装置时步骤繁琐费时费力，不仅降低了安装的速度，在拆卸时也会造成影响，不便于使用者的使用，降低了无人机的实用性；同时现有的测绘装置大多采用固定时安装，在实际测绘过程中，由于光照的影响，测绘装置无法进行角度的调节，导致采集的测绘图像出现反光或图像较暗，影响后续的测绘工作。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种结构简单，使用方便，便于安装固定和调节的基于无人机大地数据测绘装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种基于无人机大地数据测绘装置，包括无人机及测绘摄像头，所述测绘摄像头固定在调节机构上，所述调节机构通过固定连接机构固定在无人机的底部；所述调节机构包括上固定板、中间控制板、导向座和导向杆，所述导向座的中部通过连接柱与上固定板连接固定，所述导向座的两侧设置有导向孔，所述导向孔内滑动安装有导向杆，所述导向杆的底部铰接在测绘摄像头上，所述导向杆的顶部铰接在中间控制板的底部，所述中间控制板的中部设置有中心通孔，所述连接柱位于中心通孔内，所述中间控制板的顶部安装有用于控制中间控制板摆动的摆动控制机构，所述中间控制板和导向座之间安装有两个第三弹簧，两个所述第三弹簧套装在导向杆上，所述导向座和测绘摄像头之间安装有第四弹簧，所述第四弹簧位于导向座和测绘摄像头的中心，所述导向杆的底部还分别设置有限位板。

优选的，所述摆动控制机构主要由转轴及凸轮构成，所述转轴通过支撑架安装在上固定板的底部，所述转轴位于中间控制板的上方，且转轴穿过连接柱上的轴孔，所述转轴的两端还分别安装有凸轮，所述凸轮分别与中间控制板的顶面相接触，且位于导向杆的正上方，所述转轴上安装有转动驱动机构。

优选的，所述转动驱动机构包括固定在上固定板的底部的伺服驱动电机及安装在转轴上的蜗轮，所述伺服驱动电机的输出轴上安装有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相啮合。

优选的，所述中间控制板、导向座的中心均设置有弹簧柱，所述第四弹簧的两端分别套装在弹簧柱上。

优选的，所述上固定板和测绘摄像头之间还安装有防护伸缩胶套。

优选的，所述固定连接机构包括固定在无人机底部的上固定内筒、上固定外筒及固定在调节机构上的下固定筒，所述上固定内筒内的两侧设置有锁紧块，所述锁紧块和上固定外筒之间安装有第一弹簧，所述下固定筒的顶部设置有锁紧凸缘，所述下固定筒插装在上固定内筒内，且锁紧块卡在锁紧凸缘的下方，所述上固定内筒内安装有升降控制板，所述升降控制板的顶部设置有第二弹簧，所述升降控制板用于向下移动压在下固定筒顶部的锁紧凸缘上，向上移动驱动所述锁紧块收回。

优选的，所述锁紧块包括直角梯形控制块、锁舌和连接板，所述直角梯形控制块和锁舌通过连接板连接固定，所述上固定内筒的内壁两侧分别设置有两个安装孔，所述直角梯形控制块和锁舌分别插装在安装孔内，所述升降控制板位于直角梯形控制块和锁舌之间，且直角梯形控制块的斜面用于与升降控制板相接触。

优选的，所述升降控制板的底部连接有u型控制环，所述u型控制环与升降控制板一体设置，且u型控制环套在上固定内筒、上固定外筒上，所述u型控制环的内壁上设置有用于放置锁舌的活动长孔，所述u型控制环的外壁顶部圆周上设置有环板。

优选的，所述下固定筒的上部两侧还对应设置有限位槽，所述限位槽位于锁紧凸缘的下方，所述限位槽的大小与锁舌相对应，且用于锁舌插入限位槽内。

优选的，所述上固定板和测绘摄像头之间还安装有防护伸缩胶套。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明结构简单，使用方便，测绘摄像头和无人机之间采用插接式结构，利用锁紧块对测绘摄像头进行锁紧定位，安装便捷，同时锁紧块在锁紧时，利用弹簧挤压升降控制板，使测绘摄像头顶部的下固定筒能够夹持在锁紧块和升降控制板之间，并且下固定筒的外侧设置限位槽，锁紧块锁紧时，插入限位槽内，避免测绘摄像头任意转动，保证测绘摄像头固定可靠、稳固。

此外，测绘摄像头的顶部还安装有调节机构，调节机构能够对测绘摄像头进行小角度的摆动，使测绘摄像头能够进行调节，避免采集的图像出现反光或图像较暗的情况。调节时采用凸轮驱动由中间控制板、导向杆及测绘摄像头的构成的平行四边形结构，利用凸轮的角度不同，控制中间控制板的的高度不同，进而控制测绘摄像头向一侧偏转，实现调节，调节简单、方便，调节精度高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中固定连接机构的结构示意图。

图3为本发明中调节机构的结构示意图。

图4为本发明中凸轮的安装结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图3、图4所示，一种基于无人机大地数据测绘装置，包括无人机1及测绘摄像头2，测绘摄像头2固定在调节机构3上，调节机构3通过固定连接机构4固定在无人机1的底部；调节机构3包括上固定板21、中间控制板22、导向座23和导向杆24，导向座23的中部通过连接柱25与上固定板21连接固定，导向座23的两侧设置有导向孔26，导向孔26内滑动安装有导向杆24，导向杆24的底部铰接在测绘摄像头2上，导向杆24的顶部铰接在中间控制板22的底部，中间控制板22的中部设置有中心通孔27，连接柱25位于中心通孔27内，中间控制板22的顶部安装有用于控制中间控制板22摆动的摆动控制机构，中间控制板22和导向座23之间安装有两个第三弹簧28，两个第三弹簧28套装在导向杆24上，导向座23和测绘摄像头2之间安装有第四弹簧29，第四弹簧29位于导向座23和测绘摄像头2的中心，导向杆24的底部还分别设置有限位板36。

本发明中测绘摄像头通过固定连接机构和调节机构固定在无人机上，固定连接机构用于对测绘摄像头进行快速固定、便于快速拆装；调节机构用于对测绘摄像头的进行一定角度的偏转，使测绘摄像头能够采集到更加清晰的大地图像，便于后学的测绘工作。其中调节机构采用上固定板21和导向座23通过连接柱25固定连接，形成调节机构的固定框架，然后再通过导向座上可上下升降移动的导向杆、中间控制板及测绘摄像头形成平行四边形结构，这样通过控制中间控制板左右偏转，使导向杆能够带动测绘摄像头实现偏转，进而起到调节的作用。同时为了实现测绘摄像头的上下固定，利用第三弹簧28和第四弹簧29对中间控制板、测绘摄像头进行支撑固定，在没有外力作用时，其处于平衡状态。此时测绘摄像头处于竖直状态，不发生偏转。中间控制板22、导向座23的中心均设置有弹簧柱35，第四弹簧29的两端分别套装在弹簧柱35上，能够保证测绘摄像头在发生偏转时，第四弹簧29不会脱落，定位可靠。导向杆24的底部还分别设置有限位板36，限位板能够控制测绘摄像头的偏转角度。

其中，摆动控制机构主要由转轴30及凸轮31构成，转轴30通过支撑架32安装在上固定板21的底部，转轴30位于中间控制板22的上方，且转轴30穿过连接柱25上的轴孔，转轴30的两端还分别安装有凸轮31，凸轮31分别与中间控制板22的顶面相接触，且位于导向杆24的正上方，转轴30上安装有转动驱动机构。在控制中间控制板22发生偏转时，通过两个凸轮进行控制，凸轮反向布置。当转轴发生转动时，由于凸轮的最高控制点位置正好相反，则凸轮转动时，会促使中间控制板一边高，一边低的情况，进而实现偏转。转轴的转动通过驱动机构进行控制。转动驱动机构包括固定在上固定板21的底部的伺服驱动电机32及安装在转轴上的蜗轮33，伺服驱动电机32的输出轴上安装有蜗杆34，蜗杆34与蜗轮33相啮合。驱动机构利用蜗轮蜗杆进行驱动，驱动简单，并且利用蜗轮蜗杆的自锁功能，能够实现测绘摄像头2的任意位置定位，使用更加方便。

此外，上固定板21和测绘摄像头2之间还安装有防护伸缩胶套37，防护伸缩胶套能够对整个调节机构进行防护。

如图2所示，固定连接机4构包括固定在无人机底部的上固定内筒5、上固定外筒6及固定在调节机构上的下固定筒7，上固定内筒7内的两侧设置有锁紧块8，锁紧块8和上固定外筒6之间安装有第一弹簧9，下固定筒7的顶部设置有锁紧凸缘10，下固定筒7插装在上固定内筒5内，且锁紧块8卡在锁紧凸缘10的下方，上固定内筒5内安装有升降控制板11，升降控制板11的顶部设置有第二弹簧12，升降控制板11用于向下移动压在下固定筒7顶部的锁紧凸缘10上，向上移动驱动锁紧块8收回。测绘摄像头与无人机的连接采用插接式结构，利用锁紧块对下固定筒7进行锁紧定位，实现锁定。通过升降控制板能够控制锁紧块进行伸缩，进而实现下固定筒的锁紧和松开，控制简单、方便。

其中，锁紧块8包括直角梯形控制块13、锁舌14和连接板15，直角梯形控制块13和锁舌14通过连接板15连接固定，上固定内筒5的内壁两侧分别设置有两个安装孔16，直角梯形控制块13和锁舌14分别插装在安装孔16内，升降控制板11位于直角梯形控制块13和锁舌14之间，且直角梯形控制块13的斜面用于与升降控制板11相接触。锁紧块采用一体式结构，分为直角梯形控制块13、锁舌14和连接板15。直角梯形控制块13用于与升降控制板接触，通过直角梯形控制块上的斜面控制直角梯形控制块移动。锁舌14通过连接板与直角梯形控制块连接，与直角梯形控制块同步移动，这样即实现了对锁舌的控制。

升降控制板11的底部连接有u型控制环17，u型控制环17与升降控制板11一体设置，且u型控制环17套在上固定内筒5、上固定外筒6上，u型控制环17的内壁上设置有用于放置锁舌14的活动长孔18，u型控制环17的外壁顶部圆周上设置有环板19。为了方便升降控制板的控制，通过u型控制环17与升降控制板连接，通过在外部控制u型控制环17即可，控制升降控制板上下移动，方便手动操作。

此外，下固定筒7的上部两侧还对应设置有限位槽20，限位槽20位于锁紧凸缘10的下方，限位槽20的大小与锁舌14相对应，且用于锁舌14插入限位槽20内。限位槽与锁舌配合，在放置下固定筒上下移动的同时，还能防止下固定筒转动，进而保证锁紧、定位可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。