一种应用于城市三维地形的高空测绘装置的制作方法

本发明属于高空测绘技术领域，更具体地说，特别涉及一种应用于城市三维地形的高空测绘装置。

背景技术：

随着相关技术的发展，高空测绘已经成为可能，传统多采用小型无人机进行高空测绘，由于小型无人机电能储备有限，滞空时间较短，难以满足城市三维地形测绘需求，急需一种能够长时间滞空的测绘飞行装置，以实现城市三维地形测绘作业。

城市三维地形用高空测绘装置可以参考cn104386249b号专利，其主要包括机架、飞行提升机构、云台机构和控制机构，机架沿其机体伸出四只机臂，机体下部设置有脚架，机臂和脚架均为可折叠结构，飞行提升机构设置于四只机臂的末端，云台机构通过挂载杆挂载于无人机机体底部，云台机构上安装有相机，云台机构用于调节相机光轴始终垂直于地面，控制机构用于控制无人机飞行到指定高度及调节云台机构翻转；城市三维地形用高空测绘装置还可以参考cn208559732u号专利，其主要包括氢气球、氢气释放装置、螺旋桨、电机、水平仪、主体支架、导气管、电机轴和数据收集器，所述主体支架的四个角上方各安装有一个电机，所述电机的电机轴与螺旋桨相连，所述主体支架上有氢气释放装置和水平仪，所述氢气释放装置在主体支架中部上方，所述氢气释放装置通过导气管与氢气球相连，所述主体支架底部有数据收集器。

现有类似的城市三维地形用高空测绘装置在使用时，多采用电能驱动螺旋桨，带动装置上下升降调节，对电能消耗极大，由于装置内部电能储备有限，电能过快消耗容易缩短装置滞空测绘时间，进而影响高空测绘使用效果，并且装置自身防护效果较差，当装置过快下落至地面时，下落时所产生的冲击力容易对装置造成损伤，缩短装置使用寿命。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种应用于城市三维地形的高空测绘装置，以解决现有类似城市三维地形用高空测绘装置在使用时，多采用电能驱动螺旋桨，带动装置上下升降调节，对电能消耗极大，由于装置内部电能储备有限，电能过快消耗容易缩短装置滞空测绘时间，进而影响高空测绘使用效果，并且装置自身防护效果较差，当装置过快下落至地面时，下落时所产生的冲击力容易对装置造成损伤，缩短装置使用寿命的问题。

本发明应用于城市三维地形的高空测绘装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种应用于城市三维地形的高空测绘装置，包括无人机主体、缓冲弹簧、碳纤维气瓶、供氢气管和充气电磁阀；所述无人机主体左右两端分别安装有四处螺旋桨，且无人机主体四端内部分别开设有一处连接通孔；所述无人机主体位于轻质防护架内部，且轻质防护架为轻质材料制成，并且轻质防护架底部安装有一处支撑底座；所述缓冲弹簧位于轻质防护架内部；所述碳纤维气瓶共有两处，且碳纤维气瓶呈左右对称状安装在轻质防护架顶部；所述供氢气管进气端分别与两处碳纤维气瓶相连通；所述充气电磁阀和排气电磁阀均位于轻质防护架顶部。

进一步的，所述轻质防护架内部安装有四处连接滑柱，且轻质防护架呈环绕状位于无人机主体外侧，无人机主体四端内分别开设有一处连接通孔，并且轻质防护架内部连接滑柱滑动连接于无人机主体内部连接通孔内。

进一步的，所述缓冲弹簧共有八处，分为上下两组，且两组缓冲弹簧分别套装在连接滑柱上下两端外侧，并且缓冲弹簧内端贴合在无人机主体外壁上，缓冲弹簧外端贴合在轻质防护架内壁上。

进一步的，所述轻质防护架由上护架和下护架两部分构成，上护架外围通过螺栓与下护架外围固定连接，连接滑柱由上连柱和下连柱两部分构成，上连柱与下连柱插合连接，且上连柱顶部与上护架相连，下连柱底部与下护架相连。

进一步的，所述供氢气管固定安装在轻质防护架顶部，且氢气球底部进气孔与供氢气管顶部排气孔相连通，并且氢气球为双层结构，氢气球内部充满氢气。

进一步的，所述供氢气管一端与排气电磁阀相连通，且排气电磁阀通过供氢气管与氢气球相连通，并且排气电磁阀另一端与外界相连通，排气电磁阀通过线路与无人机主体内部控制电路相连。

进一步的，所述充气电磁阀两端与供氢气管相连通，且充气电磁阀一端通过供氢气管与两处碳纤维气瓶相连通，充气电磁阀另一端通过供氢气管与氢气球相连通，并且充气电磁阀通过线路与无人机主体内部控制电路相连。

进一步的，所述无人机主体底部前端安装有一处摄像模块，摄像模块与无人机主体内部传输线路相连，且无人机主体底部后端安装有一处超声波测距模块，超声波测距模块与无人机主体内部传输线路相连。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.轻质防护架、连接滑柱与缓冲弹簧的设置，有利于当无人机主体过快下降至地面时，轻质防护架对无人机主体外围进行全方位防护，降低无人机主体受损概率，轻质防护架内部上下两端所安装的缓冲弹簧，对无人机主体上下两端进行柔性缓冲，使无人机主体在轻质防护架内部上下缓冲滑动，降低下降冲击力对无人机主体影响，并在轻质防护架内部无人机主体异常需要检修时，对轻质防护架上下两部分进行拆分，以便人员将轻质防护架内部无人机主体取出，使轻质防护架内部无人机主体检修更加便捷化。

2.氢气球、充气电磁阀与碳纤维气瓶的设置，有利于通过控制充气电磁阀开启闭合，将碳纤维气瓶内部氢气输送至氢气球内部，对氢气球内部进行充气作业，增加氢气球内部氢气存储量，提高氢气球升力，从而通过氢气球内部氢气升力，带动轻质防护架向上抬升，轻质防护架带动内部无人机主体同步抬升，降低无人机主体抬升时的电能损耗，延长无人机主体滞空测绘时间；并且配合排气电磁阀的使用，通过控制排气电磁阀开启闭合，对氢气球内部进行放气作业，降低氢气球内部氢气存储量，从而降低氢气球升力，实现对无人机主体下落调节，降低无人机主体下落时的电能损耗，进一步延长无人机主体滞空测绘时间，从而实现对无人机主体连续式升降调节，更好的满足于不同高度测绘所需。

附图说明

图1是本发明的前侧轴视结构示意图。

图2是本发明的后侧轴视结构示意图。

图3是本发明的轻质防护架内部无人机主体安装结构示意图。

图4是本发明的轻质防护架底部轴视结构示意图。

图5是本发明的无人机主体与轻质防护架拆分结构示意图。

图6是本发明的轻质防护架拆分结构示意图。

图7是本发明的供氢气管与氢气球轴视连接结构示意图。

图8是本发明的碳纤维气瓶与供氢气管轴视连接结构示意图。

图9是本发明的氢气球剖视结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、无人机主体；101、螺旋桨；102、摄像模块；103、超声波测距模块；104、连接通孔；2、轻质防护架；201、上护架；202、下护架；3、连接滑柱；301、上连柱；302、下连柱；4、支撑底座；5、缓冲弹簧；6、碳纤维气瓶；7、供氢气管；8、充气电磁阀；9、排气电磁阀；10、氢气球。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图9所示：

本发明提供一种应用于城市三维地形的高空测绘装置，包括无人机主体1、缓冲弹簧5、碳纤维气瓶6、供氢气管7和充气电磁阀8；无人机主体1左右两端分别安装有四处螺旋桨101，且无人机主体1四端内部分别开设有一处连接通孔104；无人机主体1底部前端安装有一处摄像模块102，摄像模块102与无人机主体1内部传输线路相连，且无人机主体1底部后端安装有一处超声波测距模块103，超声波测距模块103与无人机主体1内部传输线路相连，可通过无人机主体1底部前端摄像模块102进行拍照测绘作业，并通过无人机主体1底部后端超声波测距模块103进行垂直测距作业，保障高空测绘的精准性；无人机主体1位于轻质防护架2内部，且轻质防护架2为轻质材料制成，并且轻质防护架2底部安装有一处支撑底座4；缓冲弹簧5位于轻质防护架2内部；碳纤维气瓶6共有两处，且碳纤维气瓶6呈左右对称状安装在轻质防护架2顶部；供氢气管7进气端分别与两处碳纤维气瓶6相连通；充气电磁阀8和排气电磁阀9均位于轻质防护架2顶部。

其中，轻质防护架2内部安装有四处连接滑柱3，且轻质防护架2呈环绕状位于无人机主体1外侧，无人机主体1四端内分别开设有一处连接通孔104，并且轻质防护架2内部连接滑柱3滑动连接于无人机主体1内部连接通孔104内；可将无人机主体1安装于轻质防护架2内部，通过轻质防护架2对无人机主体1外围进行全方位防护，降低无人机主体1运行时受损概率。

其中，缓冲弹簧5共有八处，分为上下两组，且两组缓冲弹簧5分别套装在连接滑柱3上下两端外侧，并且缓冲弹簧5内端贴合在无人机主体1外壁上，缓冲弹簧5外端贴合在轻质防护架2内壁上；当无人机主体1过快下降至地面时，可通过轻质防护架2内部上下两端所安装的缓冲弹簧5，对无人机主体1上下两端进行柔性缓冲，使无人机主体1在轻质防护架2内部上下缓冲滑动，降低下降冲击力对无人机主体1影响。

其中，轻质防护架2由上护架201和下护架202两部分构成，上护架201外围通过螺栓与下护架202外围固定连接，连接滑柱3由上连柱301和下连柱302两部分构成，上连柱301与下连柱302插合连接，且上连柱301顶部与上护架201相连，下连柱302底部与下护架202相连；可在轻质防护架2内部无人机主体1异常需要检修时，对轻质防护架2上下两部分进行拆分，以便人员将轻质防护架2内部无人机主体1取出，使轻质防护架2内部无人机主体1检修更加便捷化。

其中，供氢气管7固定安装在轻质防护架2顶部，且氢气球10底部进气孔与供氢气管7顶部排气孔相连通，并且氢气球10为双层结构，氢气球10内部充满氢气；可通过氢气球10内部氢气升力，带动轻质防护架2向上抬升，从而带动轻质防护架2内部无人机主体1同步抬升，降低无人机主体1抬升时的电能损耗，延长无人机主体1滞空测绘时间。

其中，供氢气管7一端与排气电磁阀9相连通，且排气电磁阀9通过供氢气管7与氢气球10相连通，并且排气电磁阀9另一端与外界相连通，排气电磁阀9通过线路与无人机主体1内部控制电路相连；可通过控制排气电磁阀9开启闭合，对氢气球10内部进行放气作业，降低氢气球10内部氢气存储量，从而降低氢气球10升力，实现对无人机主体1下落调节，降低无人机主体1下落时的电能损耗，进一步延长无人机主体1滞空测绘时间。

其中，充气电磁阀8两端与供氢气管7相连通，且充气电磁阀8一端通过供氢气管7与两处碳纤维气瓶6相连通，充气电磁阀8另一端通过供氢气管7与氢气球10相连通，并且充气电磁阀8通过线路与无人机主体1内部控制电路相连；可通过控制充气电磁阀8开启闭合，将碳纤维气瓶6内部氢气输送至氢气球10内部，对氢气球10内部进行充气作业，增加氢气球10内部氢气存储量，从而提高氢气球10升力，实现对无人机主体1上升调节，并配合排气电磁阀9使用，可实现对无人机主体1连续式升降调节，更好的满足于不同高度测绘所需。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明在使用时，排气电磁阀9开启，使碳纤维气瓶6内部氢气输送至氢气球10内部，对氢气球10内部进行充气作业，增加氢气球10内部氢气存储量，提高氢气球10升力，通过氢气球10内部氢气升力，带动轻质防护架2向上抬升，从而带动轻质防护架2内部无人机主体1同步抬升，降低无人机主体1抬升时的电能损耗，使无人机主体1上升至高空，即可通过无人机主体1底部摄像模块102进行拍照测绘作业，并通过无人机主体1底部超声波测距模块103进行垂直测距作业；当无人机主体1上升高度过高时，控制排气电磁阀9开启，对氢气球10内部进行放气作业，降低氢气球10内部氢气存储量，从而降低氢气球10升力，实现对无人机主体1下落调节，降低无人机主体1下落时的电能损耗；当无人机主体1过快下降至地面时，轻质防护架2对无人机主体1外围进行全方位防护，降低无人机主体1受损概率，轻质防护架2内部上下两端所安装的缓冲弹簧5，对无人机主体1上下两端进行柔性缓冲，使无人机主体1在轻质防护架2内部上下缓冲滑动，降低下降冲击力对无人机主体1影响。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。