一种模拟无人机航拍的导轨装置的制作方法

本发明涉及辅助教学设备技术领域，更具体的说是涉及一种模拟无人机航拍的导轨装置。

背景技术：

随着无人机航拍技术的不断发展，无人机航拍测绘代替人工测绘成为主流发展趋势。目前学校对无人机航拍测绘的应用教学也越发的重视，无人机的航拍模拟教学能够让学生更深入的了解这一技术的使用过程及使用原理。但是现有的学校无人机航拍教学主要是老师带领学生出外场进行实际拍摄，花费的时间多；无人机采购的成本高，动辄几十上百万，学生操作不当易造成损坏；出外场现场飞行教学的受环境以及天气的影响大，同时对学生的出行安全隐患大。

因此，如何提供一种适应学校教学的无人机模拟的导轨装置不用学生外出，不受天气条件干扰、降低采购成本是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种模拟无人机航拍的导轨装置，克服了现有技术中学校教学的无人机航拍需外出拍摄、设备成本高，且受天气条件干扰、的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种模拟无人机航拍的导轨装置，包括：

固定杆，固定杆第一端与室内天花板固定；

导轨，固定杆的第二端与导轨顶部固定；

驱动装置，驱动装置顶部可滑动于导轨底部；驱动装置底部设置有用于安装相机支架的安装架；

控制器，控制器安装于驱动装置上，且与驱动装置电性连接；其内部集成有用于与外部通信的通信模块；

及电源，电源安装于驱动装置上，用于给驱动装置和控制器供电。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种模拟无人机航拍的导轨装置，由于导轨通过固定杆固定于室内天花板上；可以配合沙盘，使教学无需外出，保证了学员的安全；同时由于导轨设置于室内，教学不受场地和天气的影响；具体而言驱动装置可滑动于导轨底部，且驱动装置底部有安装相机支架的安装架；电源为设置驱动装置和控制器供电；由于控制器内部集成有与外部通信的通信模块，控制器电性连接驱动装置，因此当外部采用控制终端通过通信模块与控制器连接，即构成遥控功能；通过外部控制，控制器控制驱动装置，驱动装置带动相机按照导轨预定的轨道运行；由此，方便授课、同时降低了采购无人机设备的购买成本；也降低了学员因动手操作，造成无人机设备损坏造成的畏惧心理，进而增加了学员的动手能力。

其中控制终端可以为遥控器、智能手机、电脑或远程控制平台等；导轨的形成的路径根据具体的教学需要进行设计；固定杆可以为一字形杆；其两端可通过连接片与天花板和导轨顶部固定。

优选地，导轨底部具有开口；内部具有至少部分分隔的第一导轨槽和第二导轨槽；第一导轨槽为两个，且对称布置与第二导轨槽两侧；驱动装置与第一导轨槽和第二导轨槽滑动连接。导轨内设置两个导轨槽，有利于驱动装置平稳运行；第一导轨槽和第二导轨槽之间至少部分连接的设计为冗余设计，有利于驱动装置在转弯或者行驶中发生发生轻微倾斜，依然能够运行。

优选地，驱动装置包括壳体、驱动电机、牵引轮及滑轮小车；

壳体为可拆卸的长方体结构；其内部中空形成一个安装空间，其顶部沿长方体长度方向等间距设置有多个通孔；其中壳体包括多个板，每一个板边缘均具有对应的插接块和插接孔；壳体的顶部可以具有一个安装槽；

牵引轮为四个，每两个构成一组，且两组牵引轮沿多个通孔布置方向上对称固定于长方体顶部(安装槽内)；有利于导向，其中牵引轮可以为橡胶材质制成，具有一定的弹性且耐磨；

驱动电机为四个；每一个驱动电机顶部均与一个牵引轮位置对应且固定于壳体顶部；驱动电机底部穿入安装空间内；且均与控制器电性连接；

滑轮小车通过长杆螺栓与通孔配合固定于壳体上；且与导轨可滑动连接。

优选地，滑轮小车包括车体、第一导轮及第二导轮；

车体顶部的中部沿顶面向上凸起，且其上设置有与通孔对应的固定孔；其两侧均设置有安装台；采用类似船状两侧向上翘，方便滑轮小车进入及退出导轨槽，设计具有一定的冗余度；

第一导轮为两个，每一个安装台上均竖直对应轴连接一个第一导轮；且每一个第一导轮与对应的第二导轨槽可滑动连接；

第二导轮为四个，每两个为一组轴连接于车体的船体两侧，其轴线与第一导轮垂直布置；且每一组第二导轮均对应与第一导轨槽可滑动连接。

本发明采用两组导轮与两组导轨槽，增加了驱动装置相对导轨的平稳运行。

优选地，电源固定于壳体一端面上，该端面为壳体的后部；安装架固定于壳体底部，且靠近电源的安装位置。采用方案的效果为，当相机安装于安装架上，电源及安装架与相机重量保持相对平衡，使驱动装置运行平稳，增加相机模拟航拍的质量。

优选地，本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨装置，还包括位于壳体顶部外侧的上部固定板和位于壳体顶部内侧的下部固定板；

上部固定板中部具有安装驱动电机的第一电机安装孔；第一电机安装孔两侧分别对称设置有第一螺纹孔和第一销孔；

下部固定板中部具有安装驱动电机的第二电机安装孔；第二电机安装孔两侧分别对称设置有第二螺纹孔和第二销孔；

其中，驱动电机上具有带有孔的固定板；驱动电机底部穿入第一电机安装孔和第二电机安装孔，且固定板底部与上部固定板顶部抵接；固定板上的孔与第一螺纹孔和第二螺纹孔位置对应，且通过螺栓连接。采用此方案，方便将驱动电机固定于壳体上。

本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨装置，还包括固定于壳体内部的支架，支架包括横向板、纵向板和连接板；

横向板上设置有与多个通孔位置对应的固定孔；长杆螺栓与通孔和固定孔配合固定；横向板两侧面均设置有滑槽，下部固定板一侧面滑入滑槽内；

纵向板底部固定于壳体底部，其顶部与横向板固定；

连接板第一端连接横向板，第二端连接纵向板。

采用此方案，增加了对于滑轮小车和壳体的固定强度。

本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨装置，还包括至少两组拉簧；每一组拉簧两端均分别对应连接第一销孔和第二销孔。其中，拉簧的两端通过销钉或螺栓固定于第一销孔和第二小孔内；采用此方案的效果为：降低了驱动装置在转弯时，两侧牵引轮处的力不平衡，保持相机的平稳运行。

优选地，下部固定板的宽度值大于上部固定板的宽度值；下部固定板一侧面滑入滑槽内；采用此方案，当驱动装置转弯时，下部固定板可相对滑槽有一定的运动余量，消除不平衡力矩。

优选地，安装架为上部矩形片和下部半圆形片构成；矩形片上设置有加强筋结构；半圆片圆心处开设有用于连接相机机架的连接孔；方便固定相机机架；同时能够满足不同型号相机的固定。

本发明靠牵引轮与导轨的外缘产生的摩擦力驱动驱动装置前进，在驱动装置上安装有拉簧，保证牵引轮与导轨的摩擦面始终在同一平面上，同时在驱动装置通过导轨结合处的时候，能够起到减震的作用，保证驱动装置顺利通过。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨装置的整体结构示意图；

图2附图为本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨装置的导轨的截面图；

图3附图为本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨装置的驱动装置的整体结构示意图；

图4附图为图3附图的内部透视图(其中壳体部分未示出)；

图5附图为本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨装置的驱动装置的俯视图；

图6附图为本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨装置的驱动装置的侧视图；

图7附图为本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨装置的滑轮小车的结构示意图；

图8附图为本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨装置的驱动电机、上部固定板、下部固定板及牵引轮的爆炸图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明实施例公开了一种模拟无人机航拍的导轨装置，克服了现有技术中学校教学的无人机航拍需外出拍摄、设备成本高，且受天气条件干扰、的技术问题。

参见附图1，本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨2装置，包括：

固定杆1，固定杆1第一端与室内天花板固定；

导轨2，固定杆1的第二端与导轨2顶部固定；

驱动装置3，驱动装置3顶部可滑动于导轨2底部；驱动装置3底部设置有用于安装相机支架8的安装架35；

控制器4，控制器4安装于驱动装置3上，且与驱动装置3电性连接；其内部集成有用于与外部通信的通信模块；

及电源5，电源5安装于驱动装置3上，用于给驱动装置3和控制器4供电。

本发明公开提供了一种模拟无人机航拍的导轨2装置，由于导轨2通过固定杆1固定于室内天花板上；可以配合沙盘，使教学无需外出，保证了学员的安全；同时由于导轨设置于室内，教学不受场地和天气的影响；具体而言驱动装置3可滑动于导轨2底部，且驱动装置3底部有安装相机支架8的安装架35；电源5为设置驱动装置3和控制器4供电；由于控制器4内部集成有与外部通信的通信模块，控制器4电性连接驱动装置3，因此当外部采用控制终端通过通信模块与控制器4连接，即构成遥控功能；通过外部控制，控制器4控制驱动装置3，驱动装置3带动相机按照导轨2预定的轨道运行；由此，方便授课、同时降低了采购无人机设备的购买成本；也降低了学员因动手操作，造成无人机设备损坏造成的畏惧心理，进而增加了学员的动手能力。

其中控制终端可以为遥控器、智能手机、电脑或远程控制平台等；导轨2的形成的路径根据具体的教学需要进行设计；固定杆1可以为一字形杆；其两端可通过连接片与天花板和导轨2顶部固定。

具体而言，参见附图2，导轨2顶部与固定杆1第二端固定；其底部具有开口；内部具有至少部分分隔的第一导轨槽21和第二导轨槽22；第一导轨槽21为两个，且对称布置与第二导轨槽22两侧；驱动装置3与第一导轨槽和第二导轨槽可滑动连接。导轨2内设置两个导轨槽，有利于驱动装置3平稳运行；第一导轨槽21和第二导轨槽22之间至少部分连接的设计为冗余设计，有利于驱动装置3在转弯或者行驶中发生发生轻微倾斜，依然能够运行。

有利的是，参见附图3-6，驱动装置3包括壳体31、驱动电机32、牵引轮33及滑轮小车34；

壳体31为可拆卸的长方体结构；其内部中空形成一个安装空间，其顶部沿长方体长度方向等间距设置有多个通孔311；其中壳体31包括多个板，每一个板边缘均具有对应的插接块和插接孔；壳体31的顶部可以具有一个安装槽；

牵引轮33为四个，每两个构成一组，且两组牵引轮33沿多个通孔311布置方向上对称固定于长方体顶部(安装槽内)；有利于导向，其中牵引轮33可以为橡胶材质制成，具有一定的弹性且耐磨；

驱动电机32为四个；每一个驱动电机32顶部均与一个牵引轮33位置对应且固定于壳体31顶部；驱动电机32底部穿入安装空间内；且均与控制器4电性连接；

滑轮小车34通过长杆螺栓与通孔311配合固定于壳体31上；且与导轨2可滑动连接。

参见附图7，滑轮小车34包括车体341、第一导轮342及第二导轮343；

车体341为船状，其顶部的中部沿顶面向上凸起3411，且其上设置有与通孔311对应的固定孔；其两侧均设置有安装台3412；采用类似船状两侧向上翘，方便滑轮小车34进入及退出导轨槽，设计具有一定的冗余度；

第一导轮342为两个，每一个安装台上均竖直对应轴连接一个第一导轮342；且每一个第一导轮342与对应的第二导轨2槽可滑动连接；

第二导轮343为四个，每两个为一组轴连接于车体341的船体两侧，其轴线与第一导轮342垂直布置；且每一组第二导轮343均对应与第一导轨2槽可滑动连接。

本发明采用两组导轮与两组导轨2槽，增加了驱动装置3相对导轨2的平稳运行。

在本发明的一个实施例中，电源5固定于壳体31一端面上，该端面为壳体31的后部；安装架35固定于壳体31底部，且靠近电源5的安装位置。由此，当相机安装于安装架35上，电源5及安装架35与相机重量保持相对平衡，使驱动装置3运行平稳，增加相机模拟航拍的质量。

在本发明的另一个实施例中，参见附图8，本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨2装置，还包括位于壳体31顶部外侧的上部固定板6和位于壳体31顶部内侧的下部固定板7；

上部固定板6中部具有安装驱动电机32的第一电机安装孔；第一电机安装孔两侧分别对称设置有第一螺纹孔和第一销孔；

下部固定板7中部具有安装驱动电机32的第二电机安装孔；第二电机安装孔两侧分别对称设置有第二螺纹孔和第二销孔；

其中，驱动电机32上具有带有孔的固定板；驱动电机32底部穿入第一电机安装孔和第二电机安装孔，且固定板底部与上部固定板6顶部抵接；固定板上的孔与第一螺纹孔和第二螺纹孔位置对应，且通过螺栓连接。采用此方案，方便将驱动电机32固定于壳体31上。

在本发明的另一个实施例中，参见附图4，本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨2装置，还包括固定于壳体31内部的支架8，支架8包括横向板、纵向板和连接板；

横向板上设置有与多个通孔311位置对应的固定孔；长杆螺栓与通孔311和固定孔配合固定；横向板两侧面均设置有滑槽，下部固定板7一侧面滑入滑槽内；

纵向板底部固定于壳体31底部，其顶部与横向板固定；

连接板第一端连接横向板，第二端连接纵向板。

通过上述方案，有利于增加了对于滑轮小车34和壳体31的固定强度。

本发明提供的一种模拟无人机航拍的导轨2装置，还包括至少两组拉簧；每一组拉簧两端均分别对应连接第一销孔和第二销孔。其中，拉簧的两端通过销钉或螺栓固定于第一销孔和第二小孔内；采用此方案的效果为：降低了驱动装置3在转弯时，两侧牵引轮33处的力不平衡，保持相机的平稳运行。

有利的是，下部固定板7的宽度值大于上部固定板6的宽度值；下部固定板7一侧面滑入滑槽内；采用此方案，当驱动装置3转弯时，下部固定板7可相对滑槽有一定的运动余量，消除不平衡力矩。

更有利的是，安装架35为上部矩形片和下部半圆形片构成；矩形片上设置有加强筋结构；半圆片圆心处开设有用于连接相机机架的连接孔351；方便固定相机机架；同时能够满足不同相机型号相机的固定。

本发明靠牵引轮33与导轨2的外缘产生的摩擦力驱动驱动装置3前进，在驱动装置3上安装有拉簧，保证牵引轮33与导轨2的摩擦面始终在同一平面上，同时在驱动装置3通过导轨2结合处的时候，能够起到减震的作用，保证驱动装置3顺利通过。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。