一种测绘用无人飞行机的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种测绘用无人飞行机。

背景技术

无人机航拍、测绘、检测技术可广泛应用于资源勘探、环境监测、土地和水资源调查、农作物长势监测与估产、农业作业、自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理、森林病虫害防护与监测、生态环境保护与检测、公共安全、国防事业、数字地球以及广告摄影等领域，有着广阔的市场需求。目前，大部分的无人旋翼飞行器都是四轴或六轴结构，这种结构具有飞行姿态易于控制，结构简单的优点。

但是，在发明人设计无人测绘飞行器过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：

1)现有的飞行器在野外测绘、工业检测或户外摄影等实际应用中，操作人员往往需要携带较多的设备，各部件不能通用，背负的负担过重；

2)测绘相机拍摄作业容易受到外部环境的干扰，尤其是相机搭载在测绘无人机上面，而测绘无人机在飞行过程中各部件产生的震动，以及气流的干扰产生的震动对相机拍照或摄像的干扰较为明显，会使测绘无人机的相机拍照或摄影模糊，影响航拍作业的效果。

技术实现要素：

本发明提供一种测绘用无人飞行机，可以有效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：一种测绘用无人飞行机，包括三组轴间夹角为120度的支撑杆、直流电机及旋翼、中央控制台、起降支架、无线收发模块以及手持控制终端，所述三组轴间夹角为120度的支撑杆与所述中央控制台相连，所述直流电机及旋翼设置于所述支撑杆上，由所述中央控制台统一控制，所述起降支架通过连接结构与所述中央控制台连接，所述中央控制台下方设置有三轴稳定云台，所述三轴稳定云台上通过减震器连接有测绘相机，所述减震器包括减震下板和减震上板，所述减震上板设置有测绘相机固定孔，所述测绘相机固定孔旁边设置有测绘相机镜头固定孔，所述测绘相机镜头固定孔旁边设置有减震球安装孔，所述减震球安装孔下设置有减震球，所述减震球下设置有减震下板，所述减震下板设置有测绘相机镜头伸缩孔，所述测绘相机镜头伸缩孔旁边设置有减震球安装孔，所述起降支架用于固定所述三组轴间夹角为120度的支撑杆，所述无线收发模块设置于所述支撑杆上，所述手持控制终端通过发送接收所述无线收发模块发送的无线信号与所述中央控制台进行信息交互。

进一步的，所述减震上板通过所述测绘相机固定孔固定测绘相机，所述减震上板边缘设置有四个所述减震球安装孔。

进一步的，所述减震上板中间镂空设计。

进一步的，所述减震下板中间为镂空设计。

进一步的，所述三组轴间夹角为120度的支撑杆中，一组支撑杆末端设置有所述直流电机及正浆旋翼，另外两组支撑杆中间位置设置有直流电机及反浆旋翼。

进一步的，所述三组轴间夹角为120度的支撑杆包括第一级主支撑杆组和第二级支撑杆组，所述第二级支撑杆组的三个支撑杆分别设置于所述第一级主支撑杆组的对应支撑杆末端。

进一步的，所述第二级支撑杆组包括可扩展第二级支撑杆组和不可扩展支撑杆组，当所述第二级支撑杆组为可扩展第二级支撑杆组时，所述三组轴间夹角为120度的支撑杆包括第一级主支撑杆组，可扩展第二级支撑杆组和第三级支撑杆组；

所述可扩展第二级支撑杆组的三个支撑杆分别设置于所述第一级主支撑杆组对应支撑杆末端，所述第三级支撑杆组的三个支撑杆分别设置于所述可扩展第二级支撑杆组对应支撑杆末端。

进一步的，所述中央控制台包括圆形壳体、壳体上的上方云台接口，圆形壳体中的定位导航gps、中央控制电路、微陀螺以及电源，所述圆形壳体上方设置有云台接口，所述圆形壳体中设置有定位导航gps以及中央控制电路，微陀螺以及电源。

进一步的，所述三轴稳定云台设置一个挂载点。

进一步的，所述无人测绘飞行器还包括地面工作三维云台，所述地面工作三维云台设置于所述中央控制台上方。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过中央控制台控制三组轴间夹角为120度的支撑杆旋转，使得本发明的无人测绘飞行装置不但可以高空作业测绘，还可以在地面作为三角架测绘平台，并且，三轴稳定云台上通过减震器连接有测绘相机，整个减震器安装方便，通过所述减震球的柔性以及安装方法减少测绘无人机飞行过程对测绘相机震动产生的影响，有效的隔离无人机体飞行过程气流干扰和马达震动，提高测绘相机拍摄清晰度及效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的部分俯视结构示意图；

图3为本发明的部分侧视结构示意图；

图4为本发明的全部扩展飞行组件的俯视结构示意图；

图5为本发明的地面工作状态结构示意图。

图中：1、中央控制台，2、云台接口，3、第一级支撑杆，4、可扩展第二级支撑杆，5、可扩展第三级支撑杆，6、第一级无刷电机和正浆旋翼，7、第二级无刷电机和正浆旋翼，8、第三级无刷电机和正浆旋翼，9、第一级无刷电机和反浆旋翼，10、第二级无刷电机和反浆旋翼，11、第三级无刷电机和反浆旋翼，12、无线收发模块，13、起降支架，14、起降支架与中控台的连接结构，15、三轴稳定云台，16、测绘相机，17、地面工作三维云台。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-5所示，本发明提供一种技术方案，一种测绘用无人飞行机，包括三组轴间夹角为120度的支撑杆、无刷直流电机及旋翼、中央控制台1、起降支架13、无线收发模块12以及手持控制终端，所述三组轴间夹角为120度的支撑杆与所述中央控制台1相连，所述直流电机及旋翼设置于所述支撑杆上，由所述中央控制台1统一控制，所述起降支架13通过连接结构14与所述中央控制台1连接，所述中央控制台1下方设置有三轴稳定云台15，所述三轴稳定云台15上通过减震器连接有测绘相机16，所述减震器包括减震下板和减震上板，所述减震上板设置有测绘相机固定孔，所述测绘相机固定孔旁边设置有测绘相机镜头固定孔，所述测绘相机镜头固定孔旁边设置有减震球安装孔，所述减震球安装孔下设置有减震球，所述减震球下设置有减震下板，所述减震下板设置有测绘相机镜头伸缩孔，所述测绘相机镜头伸缩孔旁边设置有减震球安装孔，所述起降支架13用于固定所述三组轴间夹角为120度的支撑杆，所述无线收发模块12设置于所述支撑杆上，所述手持控制终端通过发送接收所述无线收发模块12发送的无线信号与所述中央控制台1进行信息交互。

本实施例中，为了避免测绘无人飞行机在飞行过程中测绘相机16受到震动的影响，测绘无人飞行机的测绘相机通过相机固定孔，用螺丝固定在减震上板上面，相机镜头根部外圈卡入相机镜头固定孔，减震上板边缘设置有四个减震球安装孔，减震上板中间为镂空设计，减震球共有四个，材料为硅胶，模具注塑成型，减震球通过减震球安装孔连接减震上板，减震球一端通过减震球安装孔连接减震下板，减震下板中间为镂空设计，减震球在连接减震上板和减震下板时，两头挤压穿出减震球安装孔和震球安装孔，减震球两头台阶卡位卡入减震球安装孔和震球安装孔内侧，相机镜头伸缩孔与相机镜头固定孔对中，相机镜头伸缩孔深度超过相机镜头全部伸出的长度，安装完成后减震上板，减震下板，减震球，无人飞行机测绘相机，形成四位一体装置。

本实施例中，所述三组轴间夹角为120度的支撑杆中，一组支撑杆末端设置有所述直流电机及正浆旋翼；另外两组支撑杆中间位置设置有直流电机及反浆旋翼，所述正浆旋翼的力矩大，两个反浆旋翼的力矩小，所述正浆旋翼的力矩正好与所述两个反浆旋翼的力矩相互抵消。

本实施例中，所述三组轴间夹角为120度的支撑杆包括第一级主支撑杆组和第二级支撑杆组；所述第二级支撑杆组的三个支撑杆分别设置于所述第一级主支撑杆组的对应支撑杆末端。

本实施例中，所述第二级支撑杆组包括可扩展第二级支撑杆组和不可扩展支撑杆组；当所述第二级支撑杆组为可扩展第二级支撑杆组时，所述三组轴间夹角为120度的支撑杆包括：第一级主支撑杆组，可扩展第二级支撑杆组和第三级支撑杆组；所述可扩展第二级支撑杆组的三个支撑杆分别设置于所述第一级主支撑杆组对应支撑杆末端；所述第三级支撑杆组的三个支撑杆分别设置于所述可扩展第二级支撑杆组对应支撑杆末端。

本实施例中，当所述第二级支撑杆组为可扩展第二级支撑杆组时，该无人测绘飞行机包括第一级主支撑杆组，可扩展第二级支撑杆组和第三级支撑杆组，直流电机及旋翼，中央控制台，起降支架，无线收发模块，手持控制终端；

所述中央控制台包括圆形壳体、壳体上的上方云台接口，圆形壳体中的定位导航gps、中央控制电路、微陀螺以及电源；所述圆形壳体上方设置有云台接口；所述圆形壳体中设置有定位导航gps以及中央控制电路，微陀螺以及电源。

本实施例中，所述三轴稳定云台设置一个挂载点。

本实施例中，所述无人测绘飞行器还包括地面工作三维云台，所述地面工作三维云台设置于所述中央控制台上方。

基于以上实施例，其中枢机构是中央控制台1，中央控制台1同时也作为上方和下方挂在云台的原型底座，中央控制台1包括圆形壳体、壳体上的上方云台接口2和下方三轴稳定云台15，以及圆形壳体中的定位导航gps、中央控制电路、微陀螺以及电源，中央控制台1的周围连接了三个相互呈120度夹角向外延伸的第一级支撑杆3，所述第一级主支撑杆组中每一个支撑杆上有一个直流电机和旋翼，其中一个电机和正浆旋翼6位于第一级主支撑杆组的一个支撑杆的末端，而另外两个直流电机和反浆旋翼9位于相应一级支撑杆的中央，以便达到转动力矩的平衡，利于飞行姿态控制。中央控制台1的下方有一个圆形起降支架13通过连接结构14与中央控制台1的连接，以支撑飞行器起降。在其中一个安装反浆旋翼的一级支撑杆的末端安装有一个2.4g无线收发控制天线12，用于接收地面控制终端的飞控指令，并将实时的飞行姿态、gps信息、测绘、检测或拍摄信息传回地面控制终端。测绘、检测和拍摄信息在飞行器本机和地面控制终端上同时保存。中央控制台1下方安装有三轴稳定云台15，三轴稳定云台由可以提供稳定防抖功能的三轴电传机械装置组成，可以为其挂在的测绘、检测或者拍摄设备16提供精确的方位控制和三维稳定功能。

本实施例中，所述2.4g无线收发控制天线12为本发明实施例中提到的无线收发模块；该模块可以内置于所述中央控制台中，也可以设置于其他便于接收无线信号的位置。

本实施例中，每个一级支撑杆的末端增加了一个二级支撑杆4和三级支撑杆5，每个二级和三级支撑杆上有一个无刷直流电机和一个旋翼，与一级支撑杆的旋翼类似，每组二级支撑杆和三级支撑杆上也都安装了一个位于末端的正浆旋翼7、8或者位于中间位置的反浆旋翼10、11，以便提供额外的升力并平衡力矩，二级支撑杆和三级支撑杆上的旋翼由中央控制台1统一调度控制。

本实施例中，其一级支撑杆向下方旋转并形成了稳定的三脚架结构，为位于中央控制台上方的云台17和测绘、检测或拍摄装置16提供未定的支撑。在地面工作状态下，每个一级支撑杆由飞行器起降支架13固定，以便增加抗风、抗震动性能，在地面工作状态下，三轴稳定云台15可以拆卸或者倒装在中央控制台1上方，所有正浆旋翼6，7，8和反浆旋翼9、10、11都可以拆卸，以便减小有风情况下的风阻，增加系统的稳定性。

本发明通过中央控制台控制三组轴间夹角为120度的支撑杆旋转，使得本发明的无人测绘飞行装置不但可以高空作业测绘，还可以在地面作为三角架测绘平台，并且，三轴稳定云台上通过减震器连接有测绘相机，整个减震器安装方便，通过所述减震球的柔性以及安装方法减少测绘无人机飞行过程对测绘相机震动产生的影响，有效的隔离无人机体飞行过程气流干扰和马达震动，提高测绘相机拍摄清晰度及效果。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。