一种无人机用多角度照相装置的制作方法

本实用新型涉及无人机用设备领域，尤其是一种无人机用多角度照相装置。

背景技术：
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近年来，无人机技术飞速发展，无人机的应用也日益广泛和成熟，尤其是在航测行业，目前，在使用无人机进行航测时，多通过在无人机下侧固定相机，在无人机到达指定位置时拍照，为了增大航测时拍照的范围、能够提高航测的精确度，需要在一个拍照点位置处或其相近位置处对多个角度拍摄。为了实现该目的，现有技术中主要有两种实现方式：

第一种，无人机在上往往携带多个相机，例如，常见的3×3排布的相机，由此可以在拍照时多个相机进行多角度拍摄，获得较大拍摄范围的照片，还可通过不同角度的照片提高航测的精确性，但是现有的无人机与相机多采用固定式连接，无人机在航测时需携带多个相机，使用多个相机不仅增加了成本，还极大的增加了整个航测无人机的重量，导致无人机的续航能力较弱，远距离航测能力有限；

第二种，如专利文件CN201810564292.X,中所公开的一种可调角度的无人机照相装置，在相机安装部上固定相机，通过舵机带动相机安装部转动，实现相机安装部上的相机可具有不同的拍摄角度，但是该种实现方式中，舵机安装在相机安装部的中间位置，由此导致相机安装部的整体轮廓较大，且由于舵机还具有与无人机相连的连接件，使得整个照相装置在其竖直方向上厚度较大，从而导致整个相机在使用时风阻较大；并且，由于整个照相装置的轮廓曲折，导致其在无人机飞行时，风阻较大、易于兜风，且风流极易对其产生方向不同的推力，影响无人机正常飞行；而且，由于其在照相时，整个装置具有不同的角度，使得整个无人机受不同角度、不同力度的风阻影响，影响正常飞行。

因此，如何能够提供一种无人机用照相装置，以在轻质量、风阻较小的的基础上扩大照相范围、提高照相精度是当前急需解决的问题。

技术实现要素：
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本实用新型提供了一种无人机用多角度照相装置，它结构巧妙，设计合理，采用相对较轻的质量，即可扩大照相范围、提高照相精度，还可有效的降低风阻。显然，本实用新型能够有效解决当前的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种无人机用多角度照相装置，包括：外壳，内部具有容纳腔，且在所述外壳的一侧壁上设有视孔；照相单元，具有镜头模块，转动的设置在所述外壳的容纳腔内，且在所述照相单元相对所述外壳转动时，所述视孔提供所述镜头模块视线通过的空间；驱动件，沿所述照相单元转动轴线的长度方向，设置在所述照相单元一侧的外壳内，且与所述照相单元传动相连，以带动所述照相单元转动。

进一步的，所述驱动件包括一个舵机，且所述舵机的输出轴与所述照相单元的转动轴线共线。

进一步的，在所述视孔边界位置处，所述照相单元的外表面和所述外壳的内表面之间设有挡风结构，以使得所述照相单元转动时，所述挡风结构和所述照相单元共同将容纳腔与外界隔开。

进一步的，所述挡风结构包括：挡风圈，设置在所述视孔边界位置处的所述外壳的内表面；弧形抵接部，设置在所述视孔位置处所述照相单元的外表面；所述挡风圈和所述弧形抵接部如此设置，以使得所述照相单元转动时，所述弧形抵接部与所述挡风圈闭环抵接。

进一步的，在所述挡风圈具有两个与所述照相单元转动轴线垂直的侧边，且在该所述侧边上分别设有一各弧形的导向筋条，在所述导向筋条位置处的所述弧形抵接部上分别设有一弧形导向槽。

进一步的，在所述视孔一侧的所述外壳的外表面呈弧面设置。

进一步的，所述舵机位置处的所述外壳呈外凸的弧面设置。

进一步的，所述照相单元还包括与所述外壳转动连接的架体，所述镜头模块与所述架体之间可拆卸连接。

进一步的，所述镜头模块共设有三个，且各所述镜头模块沿所述照相单元转动轴线方向间隔设置。

进一步的，所述外壳包括一上壳体、一下壳体，所述上壳体与所述下壳体之间可拆卸连接。

本实用新型的有益效果在于，它结构巧妙，设计合理，采用相对较轻的质量，即可扩大照相范围、提高照相精度，还可有效的降低风阻。显然，本实用新型能够有效解决当前的问题。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型中照相单元和下壳体之间的配合结构示意图；

图中，1、外壳；1a、上壳体；1b、下壳体；2、镜头模块；3、视孔；4、舵机；5、挡风圈；6、弧形抵接部；7、导向筋条；8、弧形导向槽；9、架体；10、轴承；11、轴承座下部；12、轴承座上部；13、镜头模块安装板；14、固定夹；15、主控制板。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

本实用新型的实施方式如图1-3所示，一种无人机用多角度照相装置，包括：外壳1，内部具有容纳腔，且在所述外壳1的一侧壁上设有视孔3；照相单元，具有镜头模块2，转动的设置在所述外壳1的容纳腔内，且在所述照相单元相对所述外壳1转动时，所述视孔3提供所述镜头模块2视线通过的空间；驱动件，沿所述照相单元转动轴线的长度方向，设置在所述照相单元一侧的外壳1 内，且与所述照相单元传动相连，以带动所述照相单元转动。

本实用新型在使用时，由于外壳1的容纳腔内设有照相单元，且照相单元可在容纳腔内转动，由此使得本实用新型在使用时，可通过将外壳1与无人机之间固定，使得视孔3朝向待采集图像的方位，通过驱动件转动，可以使得照相单元的镜头模块2具有多个照相的角度，可以扩大照相的范围，提高照相的精度；

并且，由于本实用新型的驱动件设置在照相单元转动轴线长度方向的一侧，可以使得本实用新型的照相单元和驱动件在同一水平上，降低了整个无人机照相装置的累积厚度，降低了整个装置在使用时的迎风面积，从而使得整个无人机在照相作业时，整机的厚度较小，风阻较小；

并且，由于驱动件设置在照相单元的一侧，使得照相单元和驱动件之间呈并排长度关系，由此可以使得本实用新型在使用时，可将照相单元转动轴线方向设置与无人机飞行方向一致，可极大的降低本实用新型的迎风面积，降低迎风阻力；

此外，由于本实用新型的外部具有外壳1，且仅在外壳1上开设视孔3供镜头模块2的视线通过，由此使得整个装置的表面完整度较好，在无人机飞行时不易兜风，无人机飞行更稳定；

此外，由于在照相时，整个外壳1保持不动，仅照相单元在外壳1内转动，由此使得整个装置在飞行采集图像时，整个无人机和本实用新型之间的外部轮廓稳定、变化较小或不变化，照相单元在变换照相角度时，对整个无人机飞行的风阻影响较小或没有影响。

进一步的具体的说，在本实施方式中，所述驱动件包括一个舵机4，且所述舵机4的输出轴与所述照相单元的转动轴线共线。由此通过多级与照相单元之间同轴共线设置，降低驱动件带动照相单元转动的力臂，更易控制照相单元转动。

具体的说，在本实施方式中，如图2所示，在照相单元的两侧分别设有一个转轴，两个转轴的外侧分别设有轴承10，在各转轴位置处分别设有一个轴承座，由此实现照相单元的转动连接，并且，在舵机4与照相单元的一个转轴之间设有连轴器，由此使得整个照相单元的重量由轴承10和轴承座之间支撑，舵机4仅带动其转动，可保证整个照相单元转动的稳定性，提高舵机4的转向精度和使用寿命。

其中，为了便于将照相单元取下，在本实施方式中，轴承座包括一个设置在壳体上的轴承座下部11，和与其分离设置的轴承座上部12，轴承座上部12 和轴承座下部11之间通过螺栓相连。

在本实施方式中，为了实现舵机4在外壳1内的有效固定，外壳1内还设有舵机4安装槽。

当然，也可采用其他形式的驱动件，例如，伺服电机加减速机的形式。

或者，舵机4或伺服电机也可与照相单元之间不同轴共线，例如，在一些实施例中，也可使得舵机4或伺服电机的输出轴与照相单元的轴线之间偏离设置，通过齿轮传动等形式，以使得驱动件带动照相单元转动，由此可以通过改变舵机4或伺服电机的位置，调整舵机4或伺服电机相对于外壳1的位置，调整外壳1的轮廓。

对于上述实施例的进一步优化之处在于，在所述视孔3边界位置处，所述照相单元的外表面和所述外壳1的内表面之间设有挡风结构，以使得所述照相单元转动时，所述挡风结构和所述照相单元共同将容纳腔与外界隔开。

由此使得整个照相装置在使用时，通过照相单元外表面与外壳1内表面之间的挡风结构，可以使得无人机在飞行时，防止或减少向外壳1内灌风，进一步的保持整个装置在飞行时，风阻的大小、方向的稳定性，减少对飞行的干扰、影响。

进一步的具体的说，所述挡风结构包括：挡风圈5，设置在所述视孔3边界位置处的所述外壳1的内表面；弧形抵接部6，设置在所述视孔3位置处所述照相单元的外表面；所述挡风圈5和所述弧形抵接部6如此设置，以使得所述照相单元转动时，所述弧形抵接部6与所述挡风圈5闭环抵接。

如图3所示，在本实施方式中，挡风圈5和弧形抵接部6均设置在以照相单元转动轴线为转轴的曲面上，由此使得照相单元在转动时，弧形抵接部6和挡风圈5始终闭环抵接，可有效的降低或防止风流在视孔3位置处进出外壳1。

具体的，本实用新型的外壳1，在视孔3处，整个内表面呈筒形，在视孔3 边界处的外壳1内表面隆起型材挡风圈5，由此便于加工制造。同时，弧形抵接部6如此设置，在视孔3位置处的照相单元的呈圆筒状设置。

由于挡风结构中，弧形抵接部6和挡风圈5之间采用线性接触，使得整个照相单元在转动时，挡风结构所造成的阻力较小。

或者，挡风结构也可设置成其他的形式，例如，整个外壳1内表现可设置成筒形，照相单元的外表面设计成与其贴合的筒形。或者，也可将挡风结构设置成视孔3位置处的透明罩体。再或者，在照相单元上设有圆弧的筋条，与外壳1内表面抵接。

对于本实施方式的进一步优化在于，在所述挡风圈5具有两个与所述照相单元转动轴线垂直的侧边，且在该所述侧边上分别设有一各弧形的导向筋条7，在所述导向筋条7位置处的所述弧形抵接部6上分别设有一弧形导向槽8。

由此可以通过导向筋条7与弧形导向槽8之间配合，在照相单元转动轴线方向上，导向筋条7与弧形抵接部6之间具有侧向的贴合面，进一步的提高封闭效果；而且导向筋条7和弧形导向槽8至今滑动配合，还可限制照相单元与外壳1之间在转动轴线方向上的移动，维持照相单元与外壳1之间的相对稳定性。

值得一提的是，为了降低本实用新型的风阻，在所述视孔3一侧的所述外壳1的外表面呈弧面设置。由此可以降低外壳1的风阻。

进一步的优化之处在于，所述舵机4位置处的所述外壳1呈外凸的弧面设置。由于舵机4的外部轮廓相较于照相单元较小，通过将该处外壳1设置成外凸的弧面，可使得整个外壳1在舵机4位置呈近乎子弹头的形式，可将该位置处设置到无人机飞行方向的前端，降低飞行阻力。

进一步的具体的说，在本实施方式中，所述照相单元还包括与所述外壳1 转动连接的架体9，所述镜头模块2与所述架体9之间可拆卸连接。由此便于将镜头模块2由架体9上取下，便于对镜头模块2维修、更换、调试、数据处理等操作。具体的，如图2所示，架体9上设有镜头模块安装板13，在镜头模块安装板13上开设有供镜头模块2的镜头穿过的安装孔，再将镜头模块2放置于镜头模块安装板13上后，通过固定夹14将镜头模块2扣合在镜头模块安装板13上，且通过螺栓将镜头模块安装板13与固定夹之间连接。

或者，镜头模块2与架体9之间的可拆卸连接还具有其他的形式，例如，可直接将镜头模块2与架体9之间通过螺栓连接和/或卡扣连接。

当然，镜头模块2与架体9之间也可固连，例如，可焊接、熔接、粘结等。在或者，直接将镜头模块2与架体9之间设置成统一的封装壳，在封装壳内设置镜头模块2的功能器件。

进一步的具体的说，在本实施方式中，所述镜头模块2共设有三个，且各所述镜头模块2沿所述照相单元转动轴线方向间隔设置。具体的，三个镜头模块2中，中间镜头模块2竖直朝下设置，两侧镜头模块2向内倾斜设置，由此使得三个镜头模块2之间的具有重叠采集区域，便于提高照相精度，三个镜头模块2在一同转动时，可极大的扩大照相的范围。其中，三个镜头模块2之间线性间隔设置，可使得整个装置呈现“驱动件、各照相单元之间呈线性排布的形式”，可使得本实用新型的整个装置呈条状，可沿无人机飞行方向设置，减少本实用新型的风阻。

当然，照相模块的数量也可为1个、两个、或者多于3个。

进一步的，在本实施方式中，所述外壳1包括一上壳体1a、一下壳体1b，所述上壳体1a与所述下壳体1b之间可拆卸连接。由此便于对外壳1内部部件进行操作。具体的，通过在下壳体1b和上壳体1a上设置螺孔，通过螺栓连接。

需要说明的是，在本实施方式中，镜头模块2包括镜头、图像传感器、主板、数据存储模块、转换电路板，具体的可如专利文件2018203390794中公开的照相装置。

在本实施方式中，由于设有了3个镜头模块2，为了进一步的集约化处理，且便于控制，在本实施方式中，3个镜头模块2中，主板、数据存储模块、转换电路板合并至一个主控制板15上，通过一个主控制板15对三个镜头提供电源、控制、存储等功能，可保证三个镜头模块2的镜头同步采集图像，且便于导出数据。

同时，控制板的端部在外壳1上设有数据端口和电源端口，可在不开外壳1 的基础上，完成供电和数据存取。

应当理解的是，此不为对本实用新型中镜头模块2的限制，应当理解的是，在一些可替换的实施例中，也可选用其他形式的镜头模块2，其内部包含能够进行照相的元器件。

并且，本实施方式中的改进还在于，在照相装置中设置了专用的GPS单元，本实用新型在使用时，无人机在移动至设定位置时，无人机自身的GPS模块监测到无人机处于拍照位置，无人机主板向相机主板发送拍照指令、向专用GPS 单元发送记录坐标信息的指令，相机单元转动并拍照，专用GPS单元记录坐标信息，于此可以使得拍照、记录坐标信息同步进行，可使得拍照时记录的坐标信息更加贴近真实的坐标信息。由此可以解决现有技术中存在的如下问题，主板触发拍照的同时记录无人机自身GPS模块的坐标信息，由此导致的拍照和坐标信息记录存在时间差、位移差。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。