无人机航拍测绘设备的制作方法

1.本发明涉及测绘技术领域，具体而言，涉及一种无人机航拍测绘设备。


背景技术：

2.地形图的测绘方法，大多采用全站仪、gps等设备。不管是全站仪还是gps，都需要人员进行实地测量，受到实际地理环境的限制。随着科学技术的不断发展，在测绘地理信息行业中运用了先进的数字航空摄影测量技术，我国在该领域在无人机领域也有了较大的进展，无人机航空摄影测量系统方面也蓬勃发展。现在的无人机航测系统具有影像分辨率高、升空准备时间短、操作控制容易、起降场地要求低、作业效率高的特点，很好地解决了传统地形图测绘面临的困难，航测也成为地形图测绘的新趋势。
3.经发明人研究发现，现有的测绘用无人机存在如下缺点：
4.镜头暴露于外部环境中，易被污染。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种无人机航拍测绘设备，其能够降低镜头被污染的概率，且操控方便，稳定性高。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.第一方面，本发明提供一种无人机航拍测绘设备，包括：
8.无人机主体；
9.防护壳，所述防护壳与所述无人机主体连接，所述防护壳设有在周向上间隔排布的多个通孔；
10.多个摄像器，所述多个摄像器设于所述防护壳内且与所述防护壳可活动地配合，所述多个摄像器分别与所述多个通孔对应；每个所述摄像器具有相互切换的第一位置和第二位置，处于所述第一位置时，所述摄像器的图像采集头与对应的所述通孔错开；处于所述第二位置时，所述图像采集头与对应的所述通孔正对；
11.多个防尘门，所述多个防尘门分别与所述多个摄像器连接，所述多个防尘门与所述多个通孔一一对应配合，用于与所述摄像器同步运动以关闭或开启对应的所述通孔；
12.以及驱动模块，所述驱动模块设于所述防护壳内，用于驱动所述多个摄像器同步运动，以使所述多个摄像器在所述第一位置和所述第二位置之间切换。
13.在可选的实施方式中，所述驱动模块包括驱动器和多个传动组件，所述驱动器与所述防护壳连接，所述多个传动组件分别与所述多个摄像器一一对应配合，所述驱动器通过所述传动组件带动对应的所述摄像器在所述第一位置和所述第二位置之间切换。
14.在可选的实施方式中，每个所述传动组件均包括第一传动单元和第二传动单元，所述驱动器用于在通过所述第一传动单元带动所述摄像器在第一方向上运动的同时，通过所述第二传动单元带动所述摄像器在第二方向上运动，以使所述摄像器处于所述第二位置时，所述图像采集头伸入所述通孔内；其中，所述第一方向与所述第二方向具有夹角。
15.在可选的实施方式中，所述驱动器包括电机、定位轴和驱动环；所述电机和所述定位轴均与所述防护壳固定连接，所述驱动环与所述电机的输出轴连接，所述电机用于带动所述驱动环转动；所述多个摄像器在所述定位轴的周向上间隔排布；
16.所述第一传动单元包括第一传动块和第二传动块，多个所述第一传动单元的所述第一传动块均与所述驱动环连接，且多个所述第一传动块在所述驱动环的周向上间隔排布；所述第二传动块与对应的所述摄像器连接，所述第一传动块用于与所述第二传动块抵持，以带动所述摄像器在所述第一方向上滑动；所述第二传动单元包括第三传动块和第四传动块，所述第三传动块与所述第二传动块连接，所述第四传动块与所述定位轴连接，所述第三传动块用于与所述第四传动块抵持，以带动所述摄像器在所述第二方向上滑动。
17.在可选的实施方式中，所述第一传动块上设置有第一斜面，所述第二传动块上设置有第二斜面，所述第一斜面用于与所述第二斜面抵持；所述第三传动块上设置有第三斜面，所述第四传动块上设置有第四斜面，所述第三斜面用于与所述第四斜面抵持；
18.所述驱动模块还包括多个弹性复位件，所述多个弹性复位件均设于所述防护壳上，且所述多个弹性复位件分别与所述多个摄像器抵持，用于使对应的所述摄像器具有从所述第二位置切换至所述第一位置的运动趋势。
19.在可选的实施方式中，所述驱动模块还包括导向组件，所述导向组件包括第一导向件、第二导向件和第三导向件，所述第一导向件与所述摄像器连接，所述第二导向件与所述第一导向件在所述第一方向上可滑动地连接，所述第三导向件与所述定位轴固定连接，所述第二导向件与所述第三导向件在所述第二方向上可滑动地连接，且所述摄像器与所述定位轴在所述定位轴的周向上相对固定。
20.在可选的实施方式中，所述第一导向件与所述第二导向件之间设有直线轴承；所述第二导向件与所述第三导向件之间设有直线轴承。
21.在可选的实施方式中，所述防尘门与所述防护壳在所述第一方向上可滑动地连接，二者在所述第二方向上相对固定；所述防尘门与所述摄像器之间设有伸缩件，所述伸缩件的一端与所述摄像器转动连接，所述伸缩件的另一端与所述防尘门转动连接。
22.在可选的实施方式中，所述防尘门上设置有橡胶层，所述橡胶层与所述防护壳的内壁面抵接。
23.在可选的实施方式中，所述摄像器具有触发式开关，所述防护壳上设有多个触发按钮，所述多个触发按钮分别与所述多个摄像器配合，每个所述触发按钮均用于在所述摄像器处于所述第二位置时与对应的所述触发式开关抵持，以使所述摄像器开启。
24.本发明实施例的有益效果是：
25.综上所述，本实施例提供了一种无人机航拍测绘设备，在使用过程中，利用无人机主体在设定航道飞行，在此过程中，多个摄像器随无人机主体一起移动。在不需要使用摄像器进行图像采集作业时，驱动模块驱动多个摄像器同步运动时，使多个摄像器均处于第一位置，摄像器的图像采集头与对应的通孔错开，并且，防尘门关闭对应的通孔，如此，摄像器的图像采集头未暴露于外部环境中，不易被污染。而在需要使用摄像器进行图像采集时，驱动模块启动，带动多个摄像器同步运动并使每个摄像器均从第一位置切换至第二位置，在此过程中，防尘门将对应的通孔打开，并且摄像器的图像采集头正好位于通孔处，从而便于通过通孔采集外部图像，利于后续的测绘作业。多个摄像器能够按需同步调节状态，操作灵
活便捷。同时，摄像器不使用时位于相对密闭的环境中，不易被污染，安全性高，使用寿命长。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本发明实施例的无人机航拍测绘设备的结构示意图；
28.图2为本发明实施例的导向组件的结构示意图。
29.图标:
30.100-无人机主体；200-防护壳；210-通孔；300-摄像器；310-图像采集头；400-防尘门；410-伸缩件；500-驱动模块；510-驱动器；511-定位轴；512-电机；513-驱动环；520-导向组件；521-第一导向件；522-第二导向件；523-第三导向件；530-传动组件；531-第一传动块；532-第二传动块；533-第三传动块；534-第四传动块；540-弹性复位件；550-承载板；560-触发按钮。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
36.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。
37.目前，利用无人机携带摄像头进行图像采集作业时，摄像头一般暴露于外部环境中，摄像头易被污染，降低图像采集清晰度，同时缩短使用寿命。
38.鉴于此，设计者设计了一种无人机航拍测绘设备，摄像器300的位置能够根据使用需求调整，从而在不需要使用摄像器300时，是镜头位于相对密闭的环境中，不直接于外界环境接触，不易被污染，使用安全可靠，使用寿命长。
39.请参阅图1，本实施例中，无人机航拍测绘设备包括无人机主体100、防护壳200、多个摄像器300、多个防尘门400和驱动模块500。防护壳200与无人机主体100连接，防护壳200设有在周向上间隔排布的多个通孔210。多个摄像器300设于防护壳200内且与防护壳200可活动地配合，多个摄像器300分别与多个通孔210对应；每个摄像器300具有相互切换的第一位置和第二位置，处于第一位置时，摄像器300的图像采集头310与对应的通孔210错开；处于第二位置时，图像采集头310与对应的通孔210正对。多个防尘门400分别与多个摄像器300连接，多个防尘门400与多个通孔210一一对应配合，用于与摄像器300同步运动以关闭或开启对应的通孔210。驱动模块500设于防护壳200内，用于驱动多个摄像器300同步运动，以使多个摄像器300在第一位置和第二位置之间切换。
40.本实施例提供的无人机航拍测绘设备的作业流程例如，包括：
41.利用无人机主体100在设定航道飞行，在此过程中，多个摄像器300随无人机主体100一起移动。在不需要使用摄像器300进行图像采集作业时，驱动模块500驱动多个摄像器300同步运动时，使多个摄像器300均处于第一位置，摄像器300的图像采集头310与对应的通孔210错开，并且，防尘门400关闭对应的通孔210，如此，摄像器300的图像采集头310未暴露于外部环境中，不易被污染。而在需要使用摄像器300进行图像采集时，驱动模块500启动，带动多个摄像器300同步运动并使每个摄像器300均从第一位置切换至第二位置，在此过程中，防尘门400将对应的通孔210打开，并且摄像器300的图像采集头310正好位于通孔210处，从而便于通过通孔210采集外部图像，利于后续的测绘作业。多个摄像器300能够按需同步调节状态，操作灵活便捷。同时，摄像器300不使用时位于相对密闭的环境中，不易被污染，安全性高，使用寿命长。
42.需要说明的是，每个摄像器300上的图像采集头310可以为旋转式，也就是说，当图像采集头310处于与通孔210对齐的位置时，图像采集头310能够在旋转机构的控制下，相对于通孔210转动，从而调整图像采集头310的图像采集角度，能够采集的图像范围更广，适应范围广。此外，每个摄像器300设有用于开启或关闭的触发式开关，触发式开关的导电片闭合时，摄像器300通电，能自动打开进行摄像作业。而在触发式开关的导电片分开后，摄像器300断电，自动关闭。在摄像器300处于第一位置时，触发式开关处于断路状态，摄像器300不工作。而在摄像器300处于第二位置时，触发式开关处于通路状态，摄像器300工作。
43.本实施例中，可选的，防护壳200为方形箱体，防护壳200的一侧面与无人机主体100的底壁贴合，可以通过螺栓或螺钉等紧固件将防护壳200固定在无人机主体100的下方。防护壳200在无人机主体100的周向上具有四个侧壁，每个侧壁上设置有一个通孔210，也就是说，防护壳200上设置有四个通孔210。显然，在其他实施例中，防护壳200的形状以及其上
的通孔210的数量按需设置，本实施例中不进行一一列举。
44.进一步的，位于防护壳200上的每个通孔210均为锥形孔，例如，每个通孔210均为圆锥形孔，每个通孔210的横截面直径在从防护壳200的内部向外部的方向上组件增大，如此，通孔210能与对应的图像采集头310配合，在图像采集头310转动调节角度时，通孔210不易存在干扰图像采集头310的情况。
45.本实施例中，可选的，驱动模块500包括驱动器510、多个导向组件520和多个传动组件530，多个传动组件530均与驱动器510连接，多个传动组件530的数量与多个摄像器300的数量相同，多个传动组件530与多个摄像器300一一对应配合，驱动器510通过多个传动组件530分别带动多个摄像器300在第一位置和第二位置之间切换。也就是说，当驱动器510启动后，能够带动多个传动组件530运动，而每个传动组件530对应带动一个摄像器300运动，从而实现摄像器300在第一位置和第二位置之间的切换。同时，多个摄像器300分别通过多个导向组件520与防护壳200可滑动地连接，使摄像器300能够在设定的方向上稳定滑动。
46.需要说明的是，通孔210的数量、传动组件530的数量和摄像器300的数量均相等，例如，本实施例中，通孔210的数量为四个，对应的，传动组件530的数量为四个，摄像器300的数量为四个。
47.进一步的，驱动器510包括定位轴511、电机512和驱动环513。定位轴511为圆轴，定位轴511固定于防护壳200上，定位轴511的底部与防护壳200的底部固定连接。电机512设于防护壳200的顶部，电机512的输出轴与定位轴511同轴设置。驱动环513为圆环，驱动环513套接于定位轴511外，驱动环513与定位轴511之间可以设置轴承，从而减小摩擦力。驱动环513与电机512的输出轴固定连接，在电机512的输出轴转动时，驱动环513相对于定位轴511转动。
48.进一步的，每个传动组件530均包括第一传动单元和第二传动单元，驱动器510用于在通过第一传动单元带动摄像器300在第一方向上运动的同时，通过第二传动单元带动摄像器300在第二方向上运动，以使摄像器300处于第二位置时，图像采集头310伸入通孔210内；其中，第一方向与第二方向具有夹角。本实施例中，第一方向和第二方向垂直，第一方向为定位轴511的轴线延伸方向，第二方向为垂直于定位轴511的轴线的方向。如图所示，第一方向为箭头s所示方式，第二方向为箭头t所示方向。也就是说，在第一传动单元和第二传动单元的配合下，摄像器300能够进行复合运动，从而使图像采集头310能够插入对应的通孔210内或从对应的通孔210内拔出。
49.可选的，第一传动单元包括第一传动块531和第二传动块532，多个第一传动单元的第一传动块531均与驱动环513连接，且多个第一传动块531在驱动环的周向上均匀间隔排布，每个第一传动块531上设置有第一斜面。第二传动块532与对应的摄像器300连接，每个第二传动块532上设置有第二斜面，第一传动块531上的第一斜面用于与第二传动块532上的第二斜面抵持，以带动摄像器300在第一方向上滑动。第二传动单元包括第三传动块533和第四传动块534，第三传动块533与第二传动块532连接，第三传动块533上设置有第三斜面，第四传动块534与定位轴511连接，第四传动块534上设置有第四斜面，第三传动块533上的第三斜面用于与第四传动块534上的第四斜面抵持，以带动摄像器300在第二方向上滑动。应当理解，在第一传动块531和第二传动块532抵持的同时，第三传动块533和第四传动块534抵持，也就是说，摄像器300在第一方向上的运动和在第二方向上的运动为同步进行，
摄像器300运动平稳可靠。
50.进一步的，每个摄像器300通过弹性复位件540与防护壳200连接。也就是说，在防护壳200上设置有多个弹性复位件540，多个弹性复位件540分别与多个摄像器300抵持，用于使对应的摄像器300具有从第二位置切换至第二位置的运动趋势。也即，在初始状态下，在弹性复位件540的作用下，多个摄像器300均处于第一位置，图像采集头310和通孔210错开，并且防尘门400关闭对应的通孔210；而需要使用摄像器300时，驱动器510、第一传动单元和第二传动单元配合作业，能够使摄像器300克服弹性复位件540的弹力从而从第一位置运动至第二位置。
51.应当理解，弹性复位件540设置为弹簧或弹片等。
52.请结合图2，本实施例中，可选的，导向组件520包括第一导向件521、第二导向件522和第三导向件523，第一导向件521与摄像器300连接，第二导向件522与第一导向件521在第一方向上可滑动地连接，二者之间设置有直线轴承，减小滑动摩擦力。第三导向件523与定位轴511固定连接，第二导向件522与第三导向件523在第二方向上可滑动地连接，且摄像器300与定位轴511在定位轴511的周向上相对固定。应当理解，第二导向件522和第三导向件523之间可以设置直线轴承，减小摩擦力。在驱动器510启动后，摄像器300在导向组件520的引导下能够在第一方向和第二方向上同步运动，从而从第一位置切换至第二位置。
53.可选的，在定位轴511上设置有承载板550，承载板550上设置有多个围绕定位轴511排布的触发按钮560。本实施例中，触发按钮560的数量为四个，分别与四个摄像器300的触发式开关对应。当摄像器300处于第一位置时，触发按钮560与触发式开关分离，不会抵持触发式开关的导电片，触发式开关处于断路状态。而在摄像器300处于第二位置时，触发按钮560与触发式开关抵持，触发式开关处于通路状态，摄像器300能够正常作业。摄像器300的启动和关闭与摄像器300的位置对应，操控便捷安全。
54.本实施例中，可选的，防尘门400与防护壳200的内壁面在第一方向上可滑动地配合，并且防尘门400与防护壳200在第二方向上相对固定，也就是说，防尘门400在相对于防护壳200滑动时，防尘门400始终与防护壳200滑动接触，防尘门400的位置稳定可靠。
55.可选的，防尘门400通过伸缩件410与摄像器300连接。也就是说，伸缩件410的一端与摄像可转动地连接，伸缩件410的另一端与防尘门400可转动地连接，在通过摄像器300带动防尘门400相对于防护壳200滑动时，伸缩件410相对地产生伸缩运动和转动，以避免产生干涉。
56.进一步的，防尘件上设置有橡胶层，橡胶层与防护壳200的内壁面接触，提高密封性。
57.本实施例提供的无人机航拍测绘设备，摄像器300具有相互切换的第一位置和第二位置，使用灵活，摄像器300的图像采集头310不易长期暴露在外部环境中，使用寿命长。
58.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。