无人飞行器的制作方法

文档序号:13680717
无人飞行器的制作方法

本发明涉及飞行器领域,尤其涉及一种具有拍摄功能的无人飞行器。



背景技术:

无人驾驶飞机,简称无人飞行器(UAV),是一种处在迅速发展中的新概念装备,其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低的优点。无人飞行器通过搭载多类传感器或摄像设备,可以实现影像实时传输、高危地区探测功能,是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。

在目前的无人飞行器中,常用的实现全景拍摄的摄像组件视角较窄,容易被机身或其它搭载设备遮挡,不能完全满足使用需求。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明实施例提供一种可实现全景拍摄并且拍摄视角开阔的无人飞行器。

本发明实施例解决其技术问题采用以下技术方案:

一种无人飞行器,包括机身,机臂组件,动力组件以及摄像组件。所述机臂组件安装于所述机身;所述动力组件安装于所述机臂组件,用于为所述无人飞行器提供飞行动力;至少四个所述摄像组件分别安装于所述机臂组件,所述机身的相对两侧各设置至少两个所述摄像组件。

可选地,每个所述摄像组件包括摄像装置,所述摄像装置包括至少一个镜头。

可选地,每个所述摄像组件包括云台,所述云台安装于所述机臂组件,所述摄像装置安装于所述云台。

可选地,所述云台为三轴增稳云台,包括第一电机、第二电机以及第三电机;

所述第三电机的定子安装于所述机臂组件,所述第三电机的转子连接所述第二电机的定子,而所述第二电机的转子连接所述第一电机的定子,所述摄像装置安装于所述第一电机的转子。

可选地,所述机臂组件包括驱动组件和机臂;

两个所述机臂的一端相互铰接,两个所述机臂分别位于所述机身的相对两侧;

所述驱动组件安装于所述机身,并且所述驱动组件与两个所述机臂连接,用于驱动两个所述机臂,使得两个所述机臂之间的夹角增大或减小。

可选地,所述驱动组件包括:驱动装置、活动件以及驱动件;

所述驱动装置固定安装于所述机身,用于驱动所述活动件做往复直线运动;

所述驱动件的数量为两个,其中一个所述驱动件的一端铰接所述活动件的一端,另一个所述驱动件的一端铰接所述活动件的另一端,每个所述驱动件远离所述活动件的一端铰接一个相应的所述机臂。

可选地,所述驱动组件包括螺杆;

所述驱动装置与所述螺杆连接,用于驱动所述螺杆转动;

所述活动件套设于所述螺杆,并可随着所述螺杆的转动,沿所述螺杆的轴线做往复直线运动。

可选地,每个所述驱动件包括本体部,第一连接部和第二连接部;

两个所述第一连接部从所述本体部的一侧延伸而出,两个所述第一连接部的末端间隔设置,两个所述第一连接部的末端铰接一个相应的所述机臂;

两个所述第二连接部从所述本体部的另一侧延伸而出,两个所述第二连接部的末端间隔设置,两个所述第二连接部的末端位于所述活动件的两侧,并与所述活动件的一端铰接。

可选地,每个所述机臂包括臂体和安装座;

所述臂体的一端固定于所述安装座;

两个所述安装座相互铰接,每个所述驱动件远离所述活动件的一端铰接一个相应的所述安装座。

可选地,所述安装座包括管体部以及铰接部;

所述臂体的一端插入并固定于所述管体部;

两个所述铰接部从所述管体部的一端延伸而出,两个所述铰接部的末端间隔设置,其中一个所述安装座的两个铰接部的末端与另一个所述安装座的两个铰接部的末端交替重叠设置,并且两个所述安装座的所述铰接部的末端相互铰接。

可选地,所述机臂组件包括安装臂,每个所述安装臂的中部与一个对应的所述机臂远离所述机身的一端连接;

每两个所述摄像组件分别安装于一个相应的所述安装臂的相对两端。

可选地,所述机臂组件包括固定杆,所述固定杆包括杆体和连接件,所述杆体的一端铰接所述机身,所述杆体的另一端铰接所述连接件的一端,所述连接件的另一端铰接一个相应的所述安装臂。

可选地,上述无人飞行器包括起落架组件,所述起落架组件包括着落杆和支撑杆;

所述着落杆的一端固定安装于所述安装臂,所述着落杆与所述安装臂之间呈锐角;

所述支撑杆的一端固定安装于所述安装臂,所述支撑杆的另一端固定安装于所述着落杆,并与所述着落杆的末端相隔预设的距离。

与现有技术相比较,在本发明实施例的无人飞行器飞行时,位于所述机身的相对两侧的至少四个所述摄像组件可以共同完成360度的全景拍摄,保证在同一时间内获取到360度的全景影像,进而能满足虚拟现实中的3维立体体验感。至少四个所述摄像组件安装于所述机臂组件,其视角开阔,不会被所述机身或其它搭载设备遮挡,并可实现无死角全景拍摄。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明其中一实施例提供的一种无人飞行器的立体图;

图2为图1所示的无人飞行器的主视图;

图3为图1所示的无人飞行器的机身与机臂组件的立体图,其中所述机身的一部分被省略;

图4为图3所示的机身与机臂组件的侧视图;

图5为图4中沿A-A线的剖视图;

图6为图3所示的机身与机臂组件的分解图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外,下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1和图2,本发明其中一实施例提供的一种无人飞行器100,包括机身10,机臂组件20,动力组件30,摄像组件40以及起落架组件50。所述机臂组件20安装于所述机身10,所述动力组件30安装于所述机臂组件20,用于为所述无人飞行器100提供飞行动力,四个所述摄像组件40分别安装于所述机臂组件20,并且每两个所述摄像组件40位于所述机身10的相对两侧,所述起落架组件50安装于所述机臂组件20。

所述机身10内包括由MCU等电子元器件组成的控制电路组件,该控制电路组件包括多个控制模块,如,用于控制所述机臂组件20收起或放下的控制模块,用于控制所述无人飞行器100飞行姿态的飞行控制模块、用于导航所述无人飞行器100的定位模块、以及用于处理相关机载设备所获取的环境信息的数据处理模块等。

请一并参阅图3至图5,所述机身10开设收容槽102,用于部分收容所述机臂组件20。

所述机臂组件20包括驱动组件210,机臂220,固定杆230和安装臂240。所述驱动组件210设置于所述机身10的收容槽102内,并且所述驱动组件210与所述机臂220连接,向所述机臂220提供动力,驱动所述机臂220收起或放下。所述机臂220与所述安装臂240连接,所述安装臂240用于安装所述动力组件30,所述摄像组件40以及所述起落架组件50。所述固定杆230的两端分别铰接所述机身10和所述安装臂240,用于向所述机臂220和安装臂240施加朝向所述机身10的拉力,使得所述机臂220可以稳定地收起或放下,减少移动过程中的抖动。

所述驱动组件210安装于所述机身10。所述驱动组件210包括:驱动装置212、螺杆214,活动件216以及驱动件218。所述驱动装置212固定安装于所述机身10,其与所述螺杆214连接,用于驱动所述螺杆214转动。所述螺杆214一端固定连接所述驱动装置212的转轴,另一端转动连接于所述机身10。所述活动件216套设于所述螺杆214,并可随着所述螺杆214的转动,沿所述螺杆214的轴线做往复直线运动。所述驱动件218的数量为两个,其中一个所述驱动件218的一端铰接所述活动件216的一端,另一个所述驱动件218的一端铰接所述活动件216的另一端。

在本实施例中,所述驱动装置212包括一电机,用于驱动所述螺杆214转动,进而使得所述活动件216随着所述螺杆214的转动,沿所述螺杆214的轴线做往复直线运动。

可以理解的是,在一些其它实施例中,所述螺杆214可以省略,所述驱动装置212可以是气缸或液压缸中的一种,所述驱动装置212与所述活动件216连接,用于驱动所述活动件216做往复直线运动。

所述机臂220的数量为两个,两个所述机臂220之间呈夹角,两个所述机臂220分别位于所述机身10的相对两侧。每个所述机臂220包括臂体222和安装座224,所述臂体222的一端插入并固定于所述安装座224。两个所述安装座224相互铰接,每个所述驱动件218远离所述活动件216的一端铰接一个相应的所述安装座224。在所述驱动装置212工作时,所述驱动装置212驱动所述螺杆214转动,带动所述活动件216沿所述螺杆214的轴线做往复直线运动,在所述活动件216的带动下,所述驱动件218驱动两个所述机臂220收起或放下。

请参阅图6,每个所述驱动件218包括本体部2180,第一连接部2182和第二连接部2184。所述第一连接部2182为杆状,两个所述第一连接部2182从所述本体部2180的一侧延伸而出,两个所述第一连接部2182的末端间隔设置。相似地,所述第二连接部2184亦为杆状,两个所述第二连接部2184从所述本体部2180的另一侧延伸而出,两个所述第二连接部2184的末端间隔设置。两个所述第二连接部2184的末端位于所述活动件216的两侧,并与所述活动件216的一端铰接。

所述安装座224包括管体部2242,销轴2244以及铰接部2246。所述管体部2242开设有安装孔(图未示),所述臂体222的一端插入并固定于所述安装孔。所述销轴2244的数量为两个,两个所述销轴2244分别固定安装于所述管体部2242的相对两侧,每个所述销轴2244与一个相应的所述第一连接部2182的末端铰接,使得所述驱动件218铰接于所述安装座224。所述铰接部2246大致为三角形板状,数量为两个,两个所述铰接部2246从所述管体部2242的一端延伸而出,两个所述铰接部2246的末端间隔设置。其中一个所述安装座224的两个铰接部2246的末端与另一个所述安装座224的两个铰接部2246的末端交替重叠设置,并且两个所述安装座224的所述铰接部2246的末端相互铰接。

所述固定杆230包括杆体232和连接件234,所述杆体232的一端铰接所述机身10,所述杆体232的另一端铰接所述连接件234的一端,所述连接件234的另一端铰接所述装臂240。当所述无人飞行器100处于飞行状态时,所述动力组件30向所述机臂220远离所述机身10的一端和安装臂240提供向上的拉力,所述固定杆230向所述机臂220和安装臂240提供朝向所述机身10的拉力,以阻止所述机臂220相对于所述机身10进一步的转动,从而使得所述机臂220处于稳定状态。

所述安装臂240的数量为两个,每个所述安装臂240大致为直杆,其中部与所述机臂220远离机身10的一端连接。两个所述安装臂240相互平行设置于所述机身10的相对两侧。可以理解的是,在一些其它实施例中,所述安装臂240的形状以及设置方式可根据实际需要变化,例如,所述安装臂240可以为弯杆等。

请复参阅图1和图2,所述动力组件30包括电机和安装于所述电机的螺旋桨,用于为所述无人飞行器100提供飞行动力。所述动力组件30的数量为四个,每两个所述动力组件30分别安装于一个对应的所述安装臂240的相对两端。

可以理解的是,在一些其他实施例中,所述动力组件30的数量可根据情况增加或减少,例如,减少至1个、2个或者增加至6、8个等,例如,当所述动力组件30的数量为两个时,所述安装臂240可以省略,每个所述动力组件30可固定安装于所述机臂220远离机身10的一端;例如,当所述动力组件30的数量为6、8个时,可相应增加所述机臂220和安装臂240的数量。

所述摄像组件40的数量为四个,每两个所述摄像组件40可拆卸地安装于一个相应的所述安装臂240的相对两端。

每个所述摄像组件40包括云台44以及摄像装置46。

所述云台44为三轴增稳云台,所述三轴增稳云台在三个轴上对飞行中的所述摄像装置46进行增稳:航向轴(Yaw),俯仰轴(Pitch)和翻滚轴(Roll)。所述俯仰轴垂直于翻滚轴,航向轴垂直于俯仰轴和翻滚轴。

所述云台44包括:第一电机、第二电机以及第三电机。第一电机的转子的中心轴与翻滚轴同轴。第二电机的转子的中心轴与俯仰轴同轴,而第三电机的转子的中心轴与航向轴同轴。第三电机的定子通过固定座可拆卸地安装于所述安装臂240的一端,第三电机的转子连接第二电机的定子,而第二电机的转子连接第一电机的定子。

可以理解的是,在一些其它实施例中,所述第三电机可以省略,第二电机的定子通过固定座可拆卸地安装于所述安装臂240的一端。

所述云台44通过固定座可拆卸地安装于所述安装臂240的一端,可方便所述摄像组件40的更换。所述云台44可通过卡扣,螺纹等结构可拆卸地安装于所述安装臂240的一端。

所述摄像装置46固定安装于所述云台44的第一电机的转子。所述摄像装置46可以为相机、摄影机、摄像头等,其可以包括至少一个镜头,例如每个所述摄像装置46包括两个背向设置的镜头。四个所述摄像装置46位于同一平面,并且四个所述摄像装置46位于一个长方形的四个角,可以保证无拍摄死角,并且可以获得更强立体感的全景影像。

可以理解的是,所述摄像组件40的数量可以为至少四个,只要所述机身10的相对两侧各设置至少两个所述摄像组件40即可完成全景拍摄,例如,所述摄像组件40的数量为六个,所述机身10的相对两侧各设置三个所述摄像组件40,两个所述摄像组件40可拆卸地安装于一个相应的所述安装臂240的相对两端,第三个所述摄像组件40可拆卸地安装于一个相应的所述安装臂240的中部。至少四个所述摄像组件40的摄像装置46位于同一平面,并且其中四个所述摄像装置46位于一个长方形的四个角。

可以理解的是,在一些其它实施例中,所述云台44也可为单轴云台;或者,所述云台44省略,所述摄像装置46直接安装于所述安装臂240。

请复参阅图3至图5,所述起落架组件50包括着落杆502和支撑杆504。所述着落杆502的一端固定安装于所述安装臂240的一端,所述着落杆502与所述安装臂240之间呈锐角,所述支撑杆504的一端固定安装于所述安装臂240,所述支撑杆504的另一端固定安装于所述着落杆502,并与所述着落杆502的末端相隔预设的距离。所述支撑杆504与部分所述着落杆502以及部分所述安装臂240构成三角形,在所述无人飞行器100着落时,所述起落架组件50可稳固支撑所述无人飞行器100。

可以理解的是,在一些其它实施例中,所述起落架组件50还可包括驱动装置,所述驱动装置可为气缸或液压缸,其安装于所述安装臂240,所述支撑杆504的一端安装于所述驱动装置,另一端安装于所述着落杆502,所述着落杆502的一端铰接于所述安装臂240。使用时,所述驱动装置可驱动所述支撑杆504沿其驱动杆的轴线作直线运动,从而驱动所述着落杆502相对于所述安装臂240转动,使得所述着落杆502可被放下或收起。

在所述无人飞行器100飞行时,位于所述机身10的相对两侧的四个所述摄像组件40可以共同完成360度的全景拍摄,保证在同一时间内获取到360度的全景影像,进而能满足虚拟现实中的3维立体体验感。由于四个所述摄像组件40安装于所述机臂组件20,使得其视角开阔,不会被所述机身10或其它搭载设备遮挡,并可实现无死角全景拍摄。

另外,每两个所述摄像组件40安装于一个相应的所述安装臂240的相对两端,四个所述摄像组件40位于同一平面,并且四个所述摄像组件40位于一个长方形的四个角,可获得更强立体感的全景影像。

而且,所述驱动组件210可驱动两个所述机臂220,使得两个所述机臂220之间的夹角增大或减小,从而可调整位于所述机身10的相对两侧的所述摄像组件40之间的间距,以适应不同的拍摄要求。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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