本发明涉及无人机投影技术领域，特别是涉及一种用于景观地形工程的无人机投影装置及投影方法。
背景技术：
地形是地表面高低起伏变化的表现特征，包含土丘、斜坡、平地等，或因台阶和坡道所引起的水平面变化的地形，地形是园林绿地设计的骨架，能满足不同园林功能要求的需要，是关系到整个园林绿地竖向景观优美与否的关键。
景观地形施工的重要环节就是挖方或填方，传统做法为通过人工定点放线确定施工范围及挖土或填土的标高，通过打桩来标注各个基准点及挖方与填方点，而后再通过机械或人工进行土方挖掘、土方运输及土方填筑，该传统方法耗时较久、耗费的人力、物力较多，影响了园建工期的进度。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于景观地形工程的无人机投影装置，能够利用无人机来实现在地面上的投影，大大减少人力，提高了效率。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于景观地形工程的无人机投影装置，包括：
无人机本体；
伸缩组件，其包括套筒、伸缩杆和伸缩驱动机构；所述套筒设置在所述无人机本体的底部，所述套筒设置有内螺纹；所述伸缩杆螺接于所述套筒内，所述伸缩杆的下端伸出所述套筒筒口；设置在所述套筒顶端的伸缩驱动机构与所述伸缩杆连接；
投影灯，其设置在所述伸缩杆的底端，所述投影灯通过数据线连接于所述无人机本体内部的控制系统；
支撑架，其设置在所述无人机本体的底端；及
投影片，其设置在所述支撑架上。
上述无人机投影装置，利用无人机来实现在地面上的投影，省掉了传统景观地形工程中繁琐的放线等环节，大大减少了人力，缩短了施工工期，提高了效率。
优选的，所述伸缩驱动机构为正反转电机，用于带动所述伸缩杆转动。
优选的，所述伸缩驱动机构包括电磁铁和磁块，所述电磁铁设置在所述套筒顶端，所述磁铁设置在所述伸缩杆上。
优选的，所述伸缩杆的顶端设置有弹簧，所述弹簧的另一端连接在所述伸缩驱动机构上。
优选的，所述投影灯的灯泡为3300W以上的灯泡。
优选的，所述支撑架包括支撑板和支撑臂，所述支撑板设置在所述支撑臂的底端，所述支撑板设置为镂空结构。
优选的，所述支撑臂与支撑板之间的夹角为45°～60°。
优选的，所述支撑板为至少三个的卡夹，所述卡夹与控制系统电连接。
优选的，所述投影片的数量为至少两个。
一种采用上述无人机投影装置的投影方法，包括如下步骤：
制作投影片；
确定投影灯与投影片之间的距离；
确定无人机本体距离地面的高度；
确定投影范围；
利用无人机投影装置进行投影。
上述采用无人机投影装置的投影方法，能够适用于远距离大范围投影，能够应用于景观地形工程，便于节省人力物力，有利于大规模地推广应用。
附图说明
图1是本发明一种用于景观地形工程的无人机投影装置一较佳实施例的示意图。
图2是本发明一种用于景观地形工程的无人机投影装置中伸缩组件的示意图。
图3是本发明一种用于景观地形工程的无人机投影方法中三角形边长的比例关系原理图。
图4是本发明一种用于景观地形工程的无人机投影方法投影时的示意图。
附图说明：1无人机本体、2伸缩组件、21套筒、22伸缩杆、23伸缩驱动机构、3投影灯、4支撑架、5投影片、6弹簧、7地面、8基准点。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅附图，一种用于景观地形工程的无人机投影装置，包括：无人机本体1、伸缩组件2、投影灯3、支撑架4、投影片5。
伸缩组件2包括套筒21、伸缩杆22和伸缩驱动机构23。套筒21设置在无人机本体1的底部，套筒21设置有内螺纹。伸缩杆22设置在套筒21内，伸缩杆22的下端伸出套筒21筒口，伸缩杆22与套筒21螺纹连接。
伸缩驱动机构23设置在套筒21顶端，并与伸缩杆22相连接。该伸缩驱动机构23的作用为带动伸缩杆22转动，使得伸缩杆22远离无人机本体1或靠近无人机本体1，从而实现伸缩杆22的伸缩功能。因此该伸缩驱动机构23能带动伸缩杆22实现伸缩即可，可以是正反转电机，也可以是电磁铁和磁块等。当伸缩驱动机构23为正反转电机时，正反转电机设置在套筒21内的顶端，且正反转电机与伸缩杆22连接。当伸缩驱动机构23为电磁铁和磁块时，电磁铁设置在套筒21顶端，磁铁设置在伸缩杆22的顶端或磁块套设在伸缩杆22上。
为了防止伸缩杆22快速下降造成投影灯3的损坏，同时在伸缩杆22复位时能够保护到伸缩杆22，在伸缩杆22的顶端设置有弹簧6，使得弹簧6与伸缩驱动机构23通过弹簧6连接。
投影灯3设置在伸缩杆22的底端，投影灯3通过数据线连接于无人机本体1内部的控制系统。投影灯3的灯泡选用3300W以上的灯泡，在投影时光度强、亮度高，在进行远距离大面积投影时投影效果更好。通过伸缩杆22调整投影灯3与投影片5的相对距离从而可以控制当无人机本体1在固定高度时，投影于地面7的范围大小。
支撑架4设置在无人机本体1的底端，用于对投影片5起到固定作用，且保证投影片5与无人机所处平面平行。支撑架4包括支撑板和支撑臂，支撑板设置在支撑臂的底端。支撑板设置为镂空结构，减少支撑板对投影效果的影响，便于投影。如将支撑板设置为三个卡夹，卡夹分别设置在三个支撑臂的底端，卡夹与控制系统电连接，通过控制系统通知卡夹的开合。
为了能够一次投影多个投影片5，提高投影效率，可以将支撑臂设置为能够放置投影片5的装置，如在支撑臂的中部设置卡夹。或者是在支撑臂的下端设置有可向下转动的限位块，在支撑板上的第一个投影片5投影完毕落下后，限位块向下转动，支撑臂上的投影片5在重力作用下落在支撑板上进行投影。为了有效保证支撑臂上的投影片5能够落在支撑板上，可将支撑臂与支撑板之间的夹角设置为45°～60°。在完成一个投影片5的投影后，可以通过控制系统使无人机抛该投影片5，并控制支撑臂上投影片5落下，落至原投影片5位置，使无人机可以投影投影片5上的另一片区域。控制无人机至另一片区域，即可开始该区域的投影，提高施工效率。
一种采用上述无人机投影装置的投影方法，包括如下步骤：
将需要投影的地形图纸按照一定比例设置在投影片5上，为保证投影效果，投影片5的材料需选用透光率高的材质，如透明玻璃等。可以根据实际需要，在投影片5上做出不同标识，便于后续施工的进行。例如用不同标记在投影片5上标识挖方区域与填方区域，标识挖方与填方的高程，需要标注挖方与填方区域的中心点，施工人员可以在投影过程中之间进行相关施工操作。
由于目前大多数无人机均可以在控制面板中精准读取无人机距离地面7的高度，且可以精确到0.1m。由于无人机的高度和投影片5的长度、宽度的数据是可知的，即可按照三角形边长的比例关系算出投影灯3到投影片5的距离或投影于地面7的范围。
设定投影灯3距离地面7的高度为H，投影片5的宽度为a，投影灯3到投影片5的距离为h，计划投射的地面7范围为X，则这些数据之间的关系应满足公式：
根据实际应用情况确定好H和a，由此公式，可以计算出h或X。根据实际不同的情况，如在投影前可以先确定计划投射的地面7范围，即H、a和X是已知的，根据上述公式可以计算出投影灯3到投影片5的距离h；如在投影前可以先设定投影灯3到投影片5的距离，即H、a和h是已知的，根据上述公式可以计算出计划投射的地面7范围X。
另外，在无人机升到空中投影时，可以根据实际投影效果，通过控制系统对投影灯3到投影片5的距离以及投影灯3距离地面7的高度进行微调，确保投影效果满足要求。
在设定好相关参数后，在待投影区域的范围内设置3～4个位置点作为基准点8。将无人机上升到该区域上方的预定高度后，向地面7投影，同时控制无人机在水平位置上的相对位置，保证无人机投影的基准点8与地面7上的基准点8相吻合。
无人机投影装置投影到地面7上后，施工人员按照投影标识，在地面7上按照投影进行描画。根据描画的不同施工工序进行施工，如在挖方区域进行完，在填方区域进行填方。
为了保证投影效果，投影及描画工作可以在自然光线较暗的时候进行，如在夜晚进行，加强光度的反差，投影清晰度会更高，便于描画。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。