一种倾斜摄影无人机设备的制作方法

本实用新型涉及无人机航测领域，具体地涉及一种倾斜摄影无人机设备。

背景技术：

近年来，随着计算机软硬件技术以及传感器技术的不断发展，人类进行测绘的手段更加丰富，测绘效果也更加精确，测绘成果的表现形式也发生了翻天覆地的变化。地理信息行业凭借这些高速增长的技术手段在短短的二三十年间经历了快速的发展，使用地理信息的用户数量逐渐加大，其应用范围也不断扩展到国民经济的多个领域。同时，用户对地理信息数据成果提出了更高的需求，要求数据更逼真、更精细、更准确，获取数据的手段更快速便捷。由此，在摄影测量技术的基础上发展出了倾斜摄影技术。

倾斜摄影技术是在摄影测量技术之上发展起来的，和摄影测量不同的是：倾斜摄影技术是通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等不同视角采集地面被摄目标影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片。以倾斜摄影技术来获取影像数据作为素材，可进行自动化加工处理后得到三维模型数据，数字表面模型(DSM)，真正射影像(TDOM)。

目前，现有技术中已有多种多镜头倾斜相机产品。然而，目前的倾斜摄影无人机设备仍然存在一些问题。例如，目前倾斜摄影无人机设备中的数据采集模块主要采用大中型的量测数码相机或普通单反、微单相机，普遍存在体积大，载荷重量大的问题，其只能安装在大型有人固定翼飞机或直升机上，或者体积大、起飞重量大的无人机平台上作业，并且在进行实际的测绘任务时需要多方面协作作业，生产周期较长，成本较高。安装在无人机平台上的上述倾斜相机系统，由于自身的体积、重量的限制，导致无人机平台的体积庞大，不易携带，且在作业的安全性方面存在较大的挑战，非常不适合在城区等人口密集的地区作业，严重影响了无人机倾斜摄影的发展。

技术实现要素：

针对至少一些如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种倾斜摄影无人机设备，无人机搭载倾斜摄影相机，且无人机整体设计，机身结构紧凑，采用流线型设计，倾斜摄影相机采用整体轻小型的设计。同时，机臂可折叠式设计，能够有效减小所占空间，易于携带。该倾斜摄影无人机设备不仅能够同时从垂直、倾斜等不同视角采集地面被摄目标影像，获取地面物体更为完整准确的信息，而且其结构紧凑，重量轻，体积小便于操作控制。

根据本实用新型，提供了一种倾斜摄影无人机设备，包括：无人机，所述无人机包括：机身，所述机身底部设有卡槽，且在所述机身内部设有用于控制所述无人机飞行的飞行控制器；连接到所述机身上的机臂，在所述机臂末端设有用于提供飞行动力的螺旋桨和用于支撑所述无人机的脚架；用于采集地表信息的倾斜摄影相机，包括：相机机身和与所述相机机身固定连接的相机底座；若干固定连接在所述相机底座上的拍摄镜头，所述拍摄镜头沿不同的拍摄方向分布；固定连接在所述相机机身上端的减震器；其中，所述倾斜摄影相机通过所述卡槽和所述减震器的配合而固定安装到所述机身的底部。

在一个优选的实施例中，在所述相机机身内部固定连接有采集控制单元，所述采集控制单元通过信号控制线与所述飞行控制器相连以控制所述倾斜摄影相机的拍摄作业。

在一个优选的实施例中，所述减震器包括用于与所述卡槽配合连接的第一减震板和与所述倾斜摄影相机连接的第二减震板，且在所述第一减震板与第二减震板之间设有减震球。

在一个优选的实施例中，所述第一减震板构造成宽度与所述卡槽宽度相等的矩形，所述第一减震板能够卡入到所述卡槽中而与所述机身配合连接。

在一个优选的实施例中，所述机身包括机身上板和机身下板，所述机身上板和所述机身下板通过螺柱固定连接。

在一个优选的实施例中，在所述机身上板的上方设有机头罩，所述机头罩构造为流线型结构。

在一个优选的实施例中，所述机臂包括与所述机身连接的机臂碳管，所述机臂碳管的自由端固定连接有电机座，在所述电机座中设有为所述螺旋桨提供动力的电机。

在一个优选的实施例中，所述机臂能够折叠。

在一个优选的实施例中，所述螺旋桨采用碳纤维螺旋桨。

在一个优选的实施例中，在所述机身底部设有为所述飞行控制器提供电力的电源，所述电源通过魔术扎带固定连接在所述机身底部。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1显示了根据本实用新型的一种倾斜摄影无人机设备的整体结构。

图2显示了图1所示倾斜摄影无人机设备中的机身的结构。

图3显示了图1所示倾斜摄影无人机设备中的机头罩的结构。

图4显示了图1所示倾斜摄影无人机设备中的机臂和脚架的结构。

图5显示了图1所示倾斜摄影无人机设备中的倾斜摄影相机的结构。

图6显示了图1所示倾斜摄影无人机设备中的倾斜摄影相机与机身的连接结构。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的具体内容作进一步说明。

图1显示了根据本实用新型的一种倾斜摄影无人机设备100的整体结构。如图1所示，倾斜摄影无人机设备100包括无人机200，无人机200用于提供飞行动力。无人机200整体设计，其包括机身210，在机身210的底部固定连接有倾斜摄影相机300，倾斜摄影相机300用于拍摄采集多个方向地表数据信息。这种倾斜摄影无人机设备100通过无人机200搭载倾斜摄影相机300对地表信息进行采集，其不仅自身结构简单、重量轻，而且采集作业方便、快速高效。

图2显示了倾斜摄影无人机设备100中的无人机200的机身210的结构。如图2所示，机身210作为无人机200的主体部分，机身210包括机身上板211和机身下板212，机身上板211和机身下板212构造成相同的结构。在一个实施例中，机身上板211与机身下板212通过螺柱固定连接。在机身上板211和机身下板212的四个侧面分别设有四块侧板，侧板均与机身上板211及机身下板212相连接，从而在机身上板211和机身下板212之间形成了一个机身210的内部空间。机身210的这种结构使得无人机200机构简单，体积小，重量轻，且成本低。

根据本实用新型，在机身210的内部空间设有飞行控制器(未示出)。飞行控制器固定安装在机身210的内部，用于控制倾斜摄影无人机设备100的飞行动作以及倾斜摄影相机300的拍摄操作。飞行控制器设置在机身210内部能够受到很好的保护，有效避免了飞行控制器受摩擦、碰撞等外部环境的影响，保证了飞行控制器的控制精度。

为了保护无人机200内部的电气设备，在无人机200的机身210的上端设有机头罩213。如图3所示，机头罩213构造成与机身210相适配的结构，其安装在机身210的上部。机头罩213采用流线型设计，有效减少了倾斜摄影无人机设备100在飞行构成中的飞行阻力，增强了无人机200飞行的稳定性。机头罩213 不仅能够将倾斜摄影无人机设备100的电气设备与外接隔绝，从而有效保护倾斜摄影无人机设备100的各种电气设备，而且能够减小无人机200的飞行阻力，增强了无人机200在飞行过程中的稳定性。

根据本实用新型，在机身210上安装连接有机臂220。机臂220连接在机身 210的四个角上，其用于给无人机200提供动力。机臂220可在水平面内以与机身210的安装点为圆心旋转，从而实现可折叠式设计。在倾斜摄影无人机设备100处于不工作状态时，可将机臂向内旋转折叠至机身210侧壁区域，减少倾斜摄影无人机设备100的空间体积，方便倾斜摄影无人机设备100的携带，使其机动性强，作业灵活。其中，机臂220的连接方式是本领域所熟知的，在此略去其详细描述。

在本实施例中，机臂作为无人机200的动力转化装置，用于给无人机200提供起降或水平飞行的动力。如图4所示，无人机200上设有四个机臂220。机臂 220包括机臂碳管221。机臂碳管221用于连接安装到无人机200的机身210上。在机臂碳管221的自由端固定连接有电机座222，在电机座222中固定安装有电机，电机的输出轴伸出到电机座222的上方。电机输出轴上安装有螺旋桨223，螺旋桨223处于机臂220自由端的上方，用于给无人机200提供起降与飞行作业的动力。在一个实施例中，螺旋桨223采用15寸碳纤维螺旋桨。机臂220与螺旋桨223的这种结构能够有效减轻无人机200的重量，增强了无人机的飞行性能和稳定性。

在一个未示出的实施例中，倾斜摄影无人机设备100还包括电源400。例如动力电池，用于给无人机200提供电力。动力电池固安装在无人机200的机身210 的底部，且处于倾斜摄影相机300的一侧。例如，可通过魔术带将动力电池固定连接在机身210的底部。动力电池通过电源线与机身210内部的飞行控制器连接，从而为无人机200的控制系统输送电力。同时，动力电池通过电源线与设置在机臂220上电机相连接，为电机提供电力以使电机输出动力，从而为无人机200提供起降和飞行动力。

根据本实用新型，在每个机臂220的末端均设有脚架225，脚架225与电机座固定连接。如图4所示，脚架225设置在电机座222的下方，用于在不工作状态时停靠支撑倾斜摄影无人机设备100。脚架225的高度设置成比设置在无人机底部的倾斜摄影相机300高出一段距离，这样使得无人机200在停靠时与地面隔离，避免无人机200和设置在无人机200底部的倾斜摄影相机300与地面发生碰撞而损坏，从而对无人机200和倾斜摄影相机300起到保护作用。在脚架225的末端设有脚垫，这样，能够在倾斜摄影无人机设备100停靠时起到一定的缓冲效果，对倾斜摄影无人机设备100中的电气设备及倾斜摄影相机300能够起到很好的保护作用，保证倾斜摄影无人机设备100的工作性能。

根据本实用新型，倾斜摄影相机300安装在无人机200的机身210的底部。如图5所示，倾斜摄影相机300包括相机机身320和与相机机身320固定连接的相机底座310。在相机底座310上固定连接有若干拍摄镜头，该若干拍摄镜头沿不同的拍摄方向分布，从而能够从多个方向拍摄地面信息，实现地表信息的全方位采集。这样，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等不同视角采集地面被摄目标影像，从而获取地面物体更为完整准确的信息。

倾斜摄影相机300还包括减震器330，减震器330设置在相机机身320的上端(如图5中的上部)。减震器330包括第一减震板331和第二减震板332，第一减震板331用于与卡槽215配合连接，第二减震板332用于与倾斜摄影相机 300连接。第一减震板331构造成宽度等于卡槽215的宽度的矩形，第一减震板331能够插入到机身210底部的卡槽215中用于配合安装倾斜摄影相机300。此外，为了增强减震器330的减震效果，在第一减震板331与第二减震板332 之间设有若干减震球，该减震球能够被压缩，其具有良好的弹性性能，具有显著的减震效果。减震器330不仅能够实现倾斜摄影相机300与无人机200的快速连接，而且能够起到良好的减震作用，有效保证倾斜摄影无人机设备100的稳定，从而提高了倾斜摄影相机300的拍摄精度与拍摄效果。

在本实施例中，在相机机身320的内部固定连接有采集控制单元(未示出)。采集控制单元通过信号控制线与设置在无人机200内的飞行控制器相连，从而控制倾斜摄影相机300的拍摄作业。由此，通过飞行控制器能够同时控制倾斜摄影无人机设备100的飞行动作以及倾斜摄影相机300的拍摄操作。这样将无人机200 和倾斜摄影相机300的控制器集成到一起，有效减少了控制器的占用空间，从而缩小了倾斜摄影无人机设备100，且提高了控制效率和控制精度。

图6显示了倾斜摄影相机300与无人机200的连接结构。如图6所示，在无人机200的机身210的底部设有卡槽215，卡槽215能与减震器330的第一减震板331配合安装，从而将倾斜摄影相机300安装到机身210的底部。倾斜摄影相机300的这种安装方式不仅简单快捷，便于安装与拆卸，而且能够保证倾斜摄影相机300与无人机200之间连接的稳定性。此外，减震器330能够有效避免倾斜摄影相机产生振动，从而保证倾斜摄影相机330的拍摄数据收集的准确性，保证获取数据的有效性。

根据本实用新型的倾斜摄影无人机设备100，其通过无人机200搭载的倾斜摄影相机300，且无人机200整体设计，从而使得无人机200的机身210结构紧凑。同时，机身210上是机头罩213采用流线型设计，机臂220可折叠式设计，从而使该倾斜摄影无人机设备100携带方便，作业灵活。该倾斜摄影无人机设备 100搭载的倾斜摄影相机300不仅能够同时从垂直、倾斜等不同视角采集地面被摄目标影像，获取地面物体更为完整准确的信息，而且倾斜摄影无人机设备100 的结构紧凑，重量轻，体积小便于操作控制。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。