一种基于无人机的图像采集设备的位置调节装置的制作方法

本实用新型涉及一种能携带图像采集设备并能够在三维空间内智能识别目标并根据定制需求移动的装置，尤其涉及一种基于无人机的图像采集设备的位置调节装置。

背景技术：

传统图像采集装置大多由人工携带并移动，随着我国工业水平飞速提高，无人机在图像采集方面的相关应用也逐渐成熟，无人机替代逐步替代了一些以往人工较难完成或完成难度较高或完成成本较高的任务。无人机在三维空间中的移动较传统人工地面移动具有天然优势，但就目前来讲，对于一些工业设备巡检飞行条件较恶劣，飞行任务细节较为复杂的领域，由于智能化技术没有深入行业需求，无人机的应用效率实际并没有比人工高多少。

我国已成为风电大国，风电机组长期暴露在大自然中长期尘蚀雷打，需要长期频繁的巡查监视才能保证损坏控制，避免不必要的损失。但整片风场往往面积大，地形复杂，传统人工效率极低，各个风电单位开始尝试用无人机作为工具辅助巡检工作，由于智能化程度不高，大部分操作还需人工参与，不但效率没有明显提高，数据的精度及可靠程度得不到保证，人工控制的形式也给巡检工作带来了新的安全风险。

目前市场上流行的，适合精细化巡检的无人机大都是多旋翼机型，而基础多旋翼姿态控制对敏捷性的要求，动力系统大都采用敏捷性较强的直流电动力系统，但纯电动力系统目前由于工业水平的限制，电能储能密度不理想，并不能保证多旋翼无人机有较长的航时(普片续航时间在20-40分钟以内)，这就造成无人机在单次起降范围内所能做的任务量很有限，而两次起落之间必须在地面维护站更换储能装置(电池)，消耗了多余的时间，不仅增加了操作复杂程度，任务效率也大打折扣。

并且风能发电设备一般处于风口或气流流速快气流流速稳定性低的区域，从而无人机在巡检各风电设备过程中容易因为气流变化发生迫降等情形，但是传统无人机在复杂条件下迫降过程中容易发生侧翻等坠机事件，从而损坏无人机以及携带的高精度光学成像装置。因此，急需一种安全度更高的图像采集设备的位置调节装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无人机的图像采集设备的位置调节装置，所述图像采集设备的位置调节装置包括主机、螺旋桨和伞包；其中，所述螺旋桨均匀分布于所述主机四周并经轴杆与所述主机相连，所述伞包位于所述主机的壳体的顶部并经弹簧组件与所述主机的壳体相连，且所述伞包内伞体的承力绳与设置于所述主机壳体上的把手相连。

根据一个优选的实施方式，所述把手位于所述主机壳体顶面的中心位置处。

根据一个优选的实施方式，所述图像采集设备的位置调节装置还包括能源模块，所述能源模块外接于所述主机并处于所述主机壳体的下端。

根据一个优选的实施方式，所述图像采集设备的位置调节装置还包括云台，所述云台位于所述能源模块下端，且所述云台还连接有光学探头。

根据一个优选的实施方式，所述图像采集设备的位置调节装置还包括与主机相连的支撑架，所述支撑架位于所述主机壳体的下方并环绕所述能源模块、云台和光学探头设置。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本装置在安全机制和监控距离上做了定制优化，能以极高的效率完成精细化巡检任务，并能应对在复杂气流环境下装置迫降过程中的安全性问题。本装置中支撑架不仅用于完成对本位置调节装置的重力支撑，同时还能够实现对能源模块、云台和光学探头的防护作用，避免在紧急迫降过程中发生碰撞从而损坏设备。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中，101-主机，102-螺旋桨，103-能源模块，104-云台，105-光学探头，106-支撑架，107-伞包，108-弹簧组件，109-把手。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例：

一种基于无人机的图像采集设备的位置调节装置，如图1所示。所述图像采集设备的位置调节装置包括主机101、螺旋桨102、能源模块103、云台104、光学探头105、支撑架106和伞包107。所述主机101为本位置调节装置的中控平台。螺旋桨102用于实现本位置调节装置的移动。能源模块103用于实现为本位置调节装置提供电能供应。云台104用于为光学探头105提供多维度位置调整。光学探头105用于实现对巡检路线上各风能发电设备的图像采集。支撑架106用于为本位置调节装置在降落至地面时提供支撑力。伞包107用于容纳在迫降过程会使用的降落伞。

优选地，螺旋桨102均匀分布于所述主机101四周并经轴杆与所述主机101相连。从而经螺旋桨102实现带动主机101飞行移动的目的。

优选地，所述主机101内设有智能飞行导航仪融合惯导系统、气压计、磁罗盘、GPS+北斗双模定位仪、RTK差分定位模块、远程数据链模块及动力系统控制电路。姿态感应精确，控制敏捷，具有厘米级三维空间定位精度。针对工业设备精细化巡检智能定制化设定，能全自动控制装置完成全程任务。

优选地，伞包107位于所述主机101的壳体的顶部并经弹簧组件108与所述主机101的壳体相连。主机101在经陀螺仪监测到本位置调节装置失速或发生急速坠落过程中松开弹簧组件108的卡扣完成伞包107的弹出。

优选地，伞包107内伞体的承力绳与设置于所述主机101壳体上的把手109相连。伞包107内降落伞在伞包107弹出过程实现伞体展开，并通过承力绳带动主机101缓慢下落，以避免对本位置调节装置的主机101和光学探头105在迫降过程中发生损伤。

优选地，把手109位于所述主机101壳体顶面的中心位置处。把手109的位置设计使得本位置调节装置在降落至地面时能够稳定着陆。

优选地，能源模块103外接于所述主机101并处于所述主机101壳体的下端。用于为本位置调节装置供电。

优选地，所述能源模块103主要由燃油发电机组、储能模块、油料储存箱、震动隔离结构组成，能保证整套飞行系统3-4小时的足功率能源供应，同时不会让燃油发动机产生的巨大震动影响到飞行器稳定性和光学采集设备的正常工作。

优选地，本装置中云台104位于所述能源模块103下端，且所述云台104还连接有光学探头105。通过所述云台104实现了对光学探头105多角度位置调节，以便于光学探头105能够准确完成巡检过程的图像信息采集。

优选地，图像采集设备的位置调节装置还包括与主机101相连的支撑架106，所述支撑架106位于所述主机101壳体的下方并环绕所述能源模块103、云台104和光学探头105设置。所述支撑架106不仅用于完成对本位置调节装置的重力支撑，同时还能够实现对能源模块103、云台104和光学探头105的防护作用，避免在紧急迫降过程中发生碰撞从而损坏设备。

本实用新型装置作为图像采集设备的载具，要解决针对风电机组精细化巡检的智能化方案，整个巡检任务过程中排除人工操作的环节，单次巡航时间能到达3-4小时，能一次性完成10-15个风电机组的精细化巡检飞行任务，并且有一定远程监控能力，巡检人员不必在各风机之间来去奔波。本装置在安全机制和监控距离上做了定制优化，能以极高的效率完成精细化巡检任务，并能应对在复杂气流环境下装置迫降过程中的安全性问题。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。