本发明涉及无人机与激光雷达技术领域，尤其涉及的是一种保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置。
背景技术：
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别；它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。
现有技术中，激光雷达已经广泛应用到无人机上，通过无人机上的激光雷达来测量目标的相关信息，比如测量山体的地形、地貌、高度，测量森林的覆盖率，测量地面物体参数信息等。但是现在无人机安装激光雷达的方式为：通过将激光雷达直接卡合或者旋紧固定在无人机的正下方，当无人机在空中飞行过程中，遇到风力影响时会发生一定角度的倾斜和晃动，同时固定不动的激光雷达也会跟着无人机进行倾斜和晃动，那么此时激光雷达由于和被测目标没有保持稳定的状态和角度（一般是将无人机停留在被测目标的正上方，使得激光雷达发射出的激光和被测目标为垂直关系，也就是激光雷达处于水平状态）就会导致测量不准确，无法获取准确的目标数据。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，针对无人携带激光雷达测试过程中激光雷达无法保持水平稳定的问题，通过设置两个配重块以及凹槽移动来调节激光雷达的位置，使无人机在飞行过程激光雷达通过自身和配重块的重量调整位置，提高测量的准确性。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，包括激光雷达和无人机，其中，所述调节装置包括：
设置在所述无人机底部的圆形凹槽，所述凹槽中设置有在所述凹槽内可自由滚动的滚动球，所述圆形凹槽设置一开口，所述滚动球一体连接设置有一从所述开口伸出的连接杆，所述开口的宽度大于所述连接杆的直径，小于所述滚动球直径；
所述连接杆下方一体连接有一支撑板，所述支撑板下方设置有第一支柱、第二支柱、第三支柱以及第四支柱，所述第一支柱与所述第二支柱平行相对设置，所述第三支柱与所述第四支柱平行相对设置；
所述第一支柱与所述第二支柱之间连接设置有第一配重杆，所述第一配重杆上设置有一用于使所述激光雷达处于水平状态的第一配重块，所述第一配重块沿所述第一配重杆进行水平滑动，所述第一配重块上设置有将所述第一配重块固定在所述第一配重杆上的紧固件；
所述第三支柱与所述第四支柱之间连接设置有第二配重杆，所述第二配重杆上设置有一用于使所述激光雷达处于水平状态的第二配重块，所述第二配重块沿所述第二配重杆进行水平滑动，所述第二配重块上设置有将所述第二配重块固定在所述第二配重杆上的紧固件；
所述第一支柱、第二支柱、第三支柱以及第四支柱下方连接设置有一用于固定所述激光雷达的固定板，所述固定板上设置有一用于检测所述激光雷达是否处于水平状态的位置传感器，所述固定板上连接设置有用于固定所述激光雷达的夹持装置。
优选地，所述的保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，其中，所述凹槽水平方向直径大于所述滚动球直径，所述滚动球在所述凹槽内滚动，使连接杆由于重力作用始终处于竖直向下状态。
优选地，所述的保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，其中，所述第一配重杆与所述第二配重杆垂直设置。
优选地，所述的保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，其中，所述第一配重杆与所述第二配重杆大小和形状相同，所述第一配重杆与所述第二配重杆小于所述支撑板长度。
优选地，所述的保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，其中，所述第一配重块与所述第二配重块垂直设置。
优选地，所述的保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，其中，所述第一配重块和所述第二配重块形状和大小相同，在空间呈垂直方向设置，所述第一配重块和所述第二配重块利用自身的重力调节所述激光雷达在水平和垂直方向的位置，用于控制所述无人机在飞行过程中保持所述激光雷达与被测目标处于垂直状态。
优选地，所述的保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，其中，所述第一配重块与所述第二配重块下方设置有一矩形开口。
优选地，所述的保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，其中，所述第一配重杆和所述第二配重杆上的紧固件为螺栓、螺柱、螺钉、螺母、销钉或者卡扣中的一种。
优选地，所述的保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，其中，所述位置传感器为三轴磁场传感器。
优选地，所述的保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，其中，所述支撑板与所述固定板平行设置，大小和形状均相同；所述夹持装置为环绕所述激光雷达两侧的两个夹持条，所述夹持条将所述激光雷达夹持在所述固定板上；所述夹持条两端与所述固定板为卡口连接或者紧固件连接。
有益效果：本发明所提供的一种保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，所述调节装置包括：设置在所述无人机底部的圆形凹槽，设置有在凹槽内可自由滚动的滚动球，与滚动球一体连接设置的连接杆，连接杆下方的支撑板，支撑板下方的四根支柱，支柱中间的第一配重杆和第二配重杆，第一配重杆上设置有可滑动的第一配重块，第二配重杆上设置有可滑动的第二配重块，支柱下方的固定板，固定板上设置有位置传感器，固定板上连接设置有用于固定所述激光雷达的夹持装置；本发明针对无人携带激光雷达测试过程中激光雷达无法保持水平稳定的问题，通过设置两个配重块以及凹槽移动来调节激光雷达的位置，使无人机在飞行过程激光雷达通过自身和配重块的重量调整位置，提高测量的准确性。
附图说明
图1是本发明保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置的较佳实施例中的整机组成结构示意图。
图2是本发明保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置的较佳实施例中的无人机和激光雷达连接结构示意图。
图3是本发明保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置的较佳实施例中的监测与调节装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对目前采用的激光雷达无法自动调整位置、难以精确测量被测物体信息数据的问题，本发明提供一种保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置。
参见图1-3所示，所述调节装置包括激光雷达200和无人机100，所述调节装置还包括：
设置在所述无人机100底部的圆形凹槽1，所述凹槽1中设置有在所述凹槽1内可自由滚动的滚动球2，所述圆形凹槽1设置一开口3，所述滚动球2一体连接设置有一从所述开口3伸出的连接杆4，所述开口3的宽度大于所述连接杆4的直径，小于所述滚动球2直径，所述滚动球2在所述凹槽1可活动，目的在于在一定空间内自由活动从而调整所述激光雷达200在所述无人机100下方的位置保持平衡状态，控制所述激光雷达200尽可能地保持水平状态，更加稳定的测试目标的信息。
进一步地，所述连接杆4（圆柱形，和所述滚动球2一体成型设置）下方一体连接有一支撑板5，所述支撑板5下方设置有第一支柱6、第二支柱7、第三支柱8以及第四支柱9（4根支柱的大小和形状均相同，形状为矩形，4根支柱之间不进行密封设置，有利于空气的流动，减少无人机100飞行时的阻力），所述第一支柱6与所述第二支柱7平行相对设置（便于第一配重杆10的设置），所述第三支柱8与所述第四支柱9平行相对设置（便于第二配重杆11的设置）。
进一步地，所述第一支柱6与所述第二支柱7之间连接设置有第一配重杆10，所述第一配重杆10上设置有一用于使所述激光雷达200处于水平状态的第一配重块12，所述第一配重块12沿所述第一配重杆10进行水平滑动（所述第一配重杆10此时相当于时所述第一配重块12的滑行轨道），所述第一配重块12上设置有将所述第一配重块12固定在所述第一配重杆10上的紧固件14。
进一步地，所述第三支柱8与所述第四支柱9之间连接设置有第二配重杆11，所述第二配重杆11上设置有一用于使所述激光雷达200处于水平状态的第二配重块13，所述第二配重块13沿所述第二配重杆11进行水平滑动（所述第二配重杆11此时相当于时所述第二配重块13的滑行轨道），所述第二配重块13上设置有将所述第二配重块13固定在所述第二配重杆11上的紧固件（与所述第一配重杆10上的紧固件14型号相同）。
在将所述激光雷达200安装在所述无人机上时，通过调整所述第一配重块12在所述第一配重杆10上的位置和所述第二配重块13在所述第二配重杆11上的位置来控制所述激光雷达200处于所述无人机100的正下方，使得所述激光雷达200在飞行过程中保持水平状态。
进一步地，所述第一支柱6、第二支柱7、第三支柱8以及第四支柱9下方连接设置有一用于固定所述激光雷达200的固定板15，所述固定板15上设置有一用于检测所述激光雷达200了是否处于水平状态的位置传感器16（如图3所示），所述固定板15上连接设置有用于固定所述激光雷达的夹持装置17。
具体地，所述凹槽1水平方向直径大于所述滚动球2直径，所述圆形凹槽1上设置的开口3的宽度小于所述滚动球2直径，避免所述滚动球2从所述开口3中掉出，所述开口3的宽度大于所述连接杆4的直径，所述滚动球2在所述凹槽1内滚动，使连接杆4由于重力作用始终处于竖直向下状态，由于在所述无人机100飞行过程中，所述滚动球2下方的所有装置都具有一定的重力，所以所述滚动球2在所述凹槽1内不会出现上下移动，而只是左右滚动，保持所述激光雷达200的水平，即使在有风的情况下，由于整个调节装置的重力作用，也能使得所述激光雷达200尽可能的保持水平状态。
具体地，所述第一配重杆10与所述第二配重杆11垂直设置，之所将所述第一配重杆10与所述第二配重杆11进行垂直设置，是为了控制所述激光雷达200保持在水平方向和竖直方向的平衡，根据实际安装情况来调整所述第一配重杆10与所述第二配重杆11的位置，当调整完成后，再通过所述第一配重块12与所述第二配重块13上的紧固件14进行固定，所述紧固件14设置在所述第一配重块12与所述第二配重块13的侧面，通过紧固件14的旋紧进行紧固。
具体地，所述第一配重杆10和所述第二配重杆11上的紧固件14为螺栓、螺柱、螺钉、螺母、销钉或者卡扣等紧固结构中的任意一种，本发明中紧固件14优选为螺母，便于操作者方便操作。
具体地，所述第一配重杆10与所述第二配重杆11大小和形状相同，在空间上，所述第一配重杆10与所述第二配重杆11呈十字交叉形状，所述第一配重杆10与所述第二配重杆11小于所述支撑板5的长度。
具体地，所述第一配重块12与所述第二配重块13垂直设置，这是指所述第一配重块12与所述第二配重块13在与连接杆4轴心相同的情况下，一般情况下，所述第一配重块12与所述第二配重块13在与连接杆4轴心相同时最能保证所述激光雷达200的水平，但是根据实际的激光雷达200的结构设计来适当调整所述第一配重块12与所述第二配重块13的位置，此时可以不用保证所述第一配重块12与所述第二配重块13垂直设置。
具体地，所述第一配重块12和所述第二配重块13形状和大小相同，在空间呈垂直方向设置，所述第一配重块12和所述第二配重13利用自身的重力调节所述激光雷达200在水平和垂直方向的位置，用于控制所述无人机100在飞行过程中保持所述激光雷达200与被测目标处于垂直状态，这样能够保证所述激光雷达200在测量目标的过程中处于一个稳定的状态，使结果更加准确。
具体地，所述第一配重块12与所述第二配重块13下方设置有一矩形开口18，便于所述第一配重块12与所述第二配重块13在各自的配重杆上滑动。
具体地，所述位置传感器16为三轴磁场传感器，即x轴、y轴和z
轴上均设有磁场传感器，能够采集所述激光雷达200空间内的位置信息；具体地，磁场传感器是能够将各种磁场及其变化的量转变成电信号输出的装置，所述磁场传感器通过附近的磁场的变化而感受被测物的位置，所述磁场传感器测量位置的灵敏度非常高，而且精度准确，稳定性很好。
具体地，所述支撑板5与所述固定板15平行设置，大小和形状均相同；所述夹持装置17为环绕所述激光雷达200两个夹持条，所述夹持条将所述激光雷达夹持在所述固定板15上；所述夹持条两端与所述固定板15为卡口连接或者紧固件连接，便于所述激光雷达200的安装与拆卸。
综上所述，本发明提供的保持无人机上激光雷达处于水平位置的调节装置，相较于现有技术，本发明采用了创新的方法，通过设置两个配重块（配重块在安装在无人机之前预先调试好配重块在配重杆上的位置，并通过紧固件进行固定）以及凹槽移动（在无人机飞行过程中遇到风力等因素无人机发生晃动、偏转时，利用配重块和激光雷达的重量通过滚动球在凹槽中滚动来适应性调整激光雷达的位置，使得激光雷达尽可能的保持在水平位置，便于对目标进行持续稳定的测试）来调节激光雷达的位置，使无人机在飞行过程激光雷达通过自身和配重块的重量调整位置，提高测量的准确性。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。