一种线性工程测绘无人机的制作方法

1.本发明具体是一种线性工程测绘无人机，涉及无人机测绘相关领域。


背景技术：

2.目前，随着无人机测绘技术的不断发展，采用无人机进行线性工程的测绘的应用也越来越多。然而，在采用无人机进行测绘时，由于外界容易受到风向、风速等的影响，无人机在测绘时容易受到风的倾力而导致无人机出现微幅晃动等问题，进而导致无人机在测绘时拍摄的测绘图像不清晰、参照点的标定不准确、测绘边界确定精度不高等问题。对此，一些测绘无人机在现有无人机的基础上设置补偿作用的桨叶，利用补偿作用的桨叶与驱动无人机飞行的主桨叶共同作用实现无人机的稳定。然而，这种方式由于补偿作用的桨叶与驱动无人机飞行的主桨叶是连接在用一个刚性的无人机机架上的，这就导致实际上补偿作用的桨叶与驱动无人机飞行的主桨叶所起到的作用是一致的，而且会相互影响，由于采用同一陀螺仪进行反馈控制，这就导致在对其进行控制时很难进行有效的精准控制，而且由于这种互相影响的作用，导致在反馈控制与调节时，往往容易出现矫枉过正的问题，进而导致难以有效的保证无人机运行的平稳性和稳定性。


技术实现要素：

3.因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种线性工程测绘无人机。
4.本发明是这样实现的，构造一种线性工程测绘无人机，其包括无人机本体、主螺旋桨组、副螺旋桨组、支撑脚、缓冲连接补偿机构、主视觉测绘仪和副视觉测绘仪，其中，所述无人机本体的顶部设置有所述主螺旋桨组，所述主视觉测绘仪可调节角度的安装在测绘主架的前侧或者后侧上，所述副视觉测绘仪安装在所述测绘主架的底部，所述测绘主架的底部还连接安装有所述支撑脚，所述测绘主架的四周对称的安装有所述副螺旋桨组，其特征在于，所述无人机本体的底部采用缓冲连接补偿机构与所述测绘主架的顶部连接，所述缓冲连接补偿机构在竖直方向上具有弹性缓冲能力，且所述缓冲连接补偿机构能够使得所述测绘主架在所述测绘主架与缓冲连接补偿机构的连接处具有倾斜转动缓冲恢复能力；还包括控制器，所述控制器控制所述主螺旋桨组动作使得所述无人机飞行至测绘区域，在测绘时，所述控制器控制所述主螺旋桨组和副螺旋桨组同时动作进行测绘，以便利用所述主螺旋桨组和副螺旋桨组同时保持无人机平衡与稳定；而在非测绘时，所述副螺旋桨组不工作。
5.进一步，作为优选，所述无人机本体的底部设置有主陀螺仪，所述主陀螺仪与所述控制器连接，所述控制器根据所述主陀螺仪来控制所述主螺旋桨组的动作。
6.进一步，作为优选，所述测绘主架的底部设置有副陀螺仪，所述副陀螺仪与所述控制器连接，所述控制器根据所述主陀螺仪和副陀螺仪共同来控制所述副螺旋桨组的动作，以便保证所述主视觉测绘仪和副视觉测绘仪的平衡和稳定性。
7.进一步，作为优选，所述缓冲连接补偿机构包括安装顶架、线性弹性柱构件、扭簧构件和铰接柱，其中，所述安装顶架的顶部固定连接在所述无人机本体的中心底部，所述安
装顶架的底部采用偶数根对称布置的所述线性弹性柱构件连接有所述测绘主架，且所述线性弹性柱构件的底部与所述测绘主架之间采用所述铰接柱铰接连接，所述线性弹性柱构件的底部的铰接处于所述测绘主架之间还设置有所述扭簧构件，所述扭簧构件构设为在自然状态下，所述测绘主架处于水平状态，且所述线性弹性柱构件处于竖直状态。
8.进一步，作为优选，所述线性弹性柱构件在竖直方向上的弹性系数能够调节的设置。
9.进一步，作为优选，所述线性弹性柱构件包括拉簧、导向杆、伸缩筒和调节限位座，其中，所述导向杆的顶部垂直的固定在所述安装顶架的底面上，所述导向杆上套设有所述拉簧，所述拉簧的上端固定连接在所述安装顶架的底部，所述拉簧的底部固定连接在所述调节限位座上，所述调节限位座固定安装在所述伸缩筒的顶部，所述导向杆向下伸入且可上下滑动的布置在所述伸缩筒内，所述伸缩筒的底部采用所述铰接柱铰接连接在所述测绘主架上，所述伸缩筒的上端的所述调节限位座与所述伸缩筒最底端之间的间距能够调节且可锁紧的设置，以便通过调节所述调节限位座的位置来调节所述线性弹性柱构件的弹性系数。
10.进一步，作为优选，所述伸缩筒包括内筒、外筒和锁紧螺栓，所述内筒套设在所述外筒内，且所述内筒和所述外筒之间能够采用所述锁紧螺栓进行锁紧，所述内筒的上端连接所述调节限位座，且所述导向杆可滑动的位于所述内筒内。
11.进一步，作为优选，所述副螺旋桨组包括安装框和多个副螺旋桨单元，多个副螺旋桨单元对称的布置在所述安装框的四周，且所述副螺旋桨单元的桨叶的旋转轴线水平的布置，所述主螺旋桨组的各个螺旋桨叶的旋转轴线竖直的布置，所述安装框的顶部固定安装在所述测绘主架的底部中心。
12.进一步，作为优选，所述副螺旋桨单元包括连接卡座、驱动座、第一副螺旋器和第二副螺旋器，其中，所述驱动座的底部固定连接在所述连接卡座上，所述连接卡座固定连接在所述安装框上，所述驱动座上设置有所述第一副螺旋器和第二副螺旋器，且所述第一副螺旋器上的桨叶的旋转轴线和第二副螺旋器上的桨叶的旋转轴线相垂直的布置，所述第一副螺旋器的桨叶和第二副螺旋器的桨叶分别采用各自的微型电机驱动转动，所述微型电机布置在所述驱动座内，所述第一副螺旋器上的桨叶的旋转轴线和/或第二副螺旋器上的桨叶的旋转轴线与所述安装框的安装边缘线呈45
°
角布置。
13.进一步，作为优选，所述主螺旋桨组包括四个主电机和四个主螺旋桨，所述无人机本体的顶部对称的布置有四个所述主电机，每个所述主电机的输出端连接一个所述主螺旋桨；所述支撑脚为对称布置的四个，所述主视觉测绘仪和副视觉测绘仪均采用高清摄像机进行测绘。
14.本发明具有如下优点：本发明提供的一种线性工程测绘无人机，与同类型设备相比，具有如下优点：
15.(1)本发明所述一种线性工程测绘无人机，其在无人机本体的底部采用缓冲连接补偿机构与测绘主架的顶部连接，缓冲连接补偿机构在竖直方向上具有弹性缓冲能力，缓冲连接补偿机构能够使得所述测绘主架在所述测绘主架与缓冲连接补偿机构的连接处具有倾斜转动缓冲恢复能力，利用缓冲连接补偿机构来有效的降低主螺旋桨组与副螺旋桨组控制的相互影响，实现精准控制，本发明的在测绘时，控制器控制所述主螺旋桨组和副螺旋
桨组同时动作进行测绘，以便利用所述主螺旋桨组和副螺旋桨组同时保持无人机平衡与稳定；而在非测绘时，所述副螺旋桨组不工作，有效提高无人机平衡与稳定的同时，降低能耗。
16.(2)本发明缓冲连接补偿机构的设置，在测绘时，可以使得主螺旋桨组主要控制无人机本体处于平衡与稳定状态，而副螺旋桨组主要控制主视觉测绘仪和副视觉测绘仪处于平衡与稳定状态，而且二者采用缓冲连接补偿机构连接，由于缓冲机构的延时性，可以有效的降低二者的相互影响，实现精准的反馈控制，提高测绘部分的稳定性和平衡性，保证测绘部分精准的浮动于所述无人机本体的下方；
17.(3)本发明的无人机本体的底部设置有主陀螺仪，测绘主架的底部设置有副陀螺仪，这样，主螺旋桨组和副螺旋桨组分别采用各自的陀螺仪来进行反馈控制，有效提高反馈控制的精度；
18.(4)本发明的副螺旋桨单元的桨叶的旋转轴线水平的布置，所述主螺旋桨组的各个螺旋桨叶的旋转轴线竖直的布置，有效的实现不同方向的控制，副螺旋桨单元的桨叶的旋转轴线水平的布置可以有效的降低风向对其的影响，实现风向的纠正与矫正，提高控制能力。
附图说明
19.图1是本发明的主视结构示意图；
20.图2是本发明的副螺旋桨组8布置的俯视结构示意图；
21.图3是本发明的副螺旋桨组8布置的主视结构示意图；
22.图4是本发明副螺旋桨单元的主视结构示意图；
23.图5是本发明副螺旋桨单元的侧视三维结构示意图。
具体实施方式
24.下面将结合附图1-5对本发明进行详细说明，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。
25.本发明通过改进在此提供一种线性工程测绘无人机，其包括无人机本体14、主螺旋桨组3、副螺旋桨组8、支撑脚9、缓冲连接补偿机构、主视觉测绘仪11和副视觉测绘仪10，其中，所述无人机本体14的顶部设置有所述主螺旋桨组3，所述主视觉测绘仪11可调节角度的安装在测绘主架5的前侧或者后侧上，所述副视觉测绘仪10安装在所述测绘主架5的底部，所述测绘主架5的底部还连接安装有所述支撑脚9，所述测绘主架的四周对称的安装有所述副螺旋桨组，其特征在于，所述无人机本体的底部采用缓冲连接补偿机构与所述测绘主架5的顶部连接，所述缓冲连接补偿机构在竖直方向上具有弹性缓冲能力，且所述缓冲连接补偿机构能够使得所述测绘主架5在所述测绘主架与缓冲连接补偿机构的连接处具有倾斜转动缓冲恢复能力；还包括控制器，所述控制器控制所述主螺旋桨组3动作使得所述无人机飞行至测绘区域，在测绘时，所述控制器控制所述主螺旋桨组3和副螺旋桨组8同时动作进行测绘，以便利用所述主螺旋桨组3和副螺旋桨组8同时保持无人机平衡与稳定；而在非测绘时，所述副螺旋桨组8不工作。
26.在本实施例中，所述无人机本体14的底部设置有主陀螺仪，所述主陀螺仪与所述控制器连接，所述控制器根据所述主陀螺仪来控制所述主螺旋桨组3的动作。
27.其中，所述测绘主架5的底部设置有副陀螺仪，所述副陀螺仪与所述控制器连接，所述控制器根据所述主陀螺仪和副陀螺仪共同来控制所述副螺旋桨组8的动作，以便保证所述主视觉测绘仪11和副视觉测绘仪10的平衡和稳定性。
28.在本发明中，所述缓冲连接补偿机构包括安装顶架4、线性弹性柱构件6、扭簧构件和铰接柱，其中，所述安装顶架的顶部固定连接在所述无人机本体的中心底部，所述安装顶架的底部采用偶数根对称布置的所述线性弹性柱构件6连接有所述测绘主架，且所述线性弹性柱构件6的底部与所述测绘主架之间采用所述铰接柱铰接连接，所述线性弹性柱构件6的底部的铰接处于所述测绘主架之间还设置有所述扭簧构件，所述扭簧构件构设为在自然状态下，所述测绘主架处于水平状态，且所述线性弹性柱构件6处于竖直状态。
29.其中，所述线性弹性柱构件6在竖直方向上的弹性系数能够调节的设置，这样，可以根本风速或者风力的大小不同来调节相应合适的弹性系数，比如在风速过小时，则可以将弹性系数调节的较小，以便保证线性弹性柱构件6具有一定的缓冲能力，而在风速过大时，则可以将弹性系数调节的较大一些，以便保证线性弹性柱构件6具有一定的缓冲能力的同时不让其具有过大的弹性形变，以防止其风过大而出现不稳定的问题，总之，不管风速或者风力大小，尽可能的使得线性弹性柱构件6的缓冲伸缩长度处于一个合理的范围内，以便防止其变形过大而不稳定或者变形过小而失去了设置线性弹性柱构件6的意义。
30.本发明的所述线性弹性柱构件6包括拉簧13、导向杆、伸缩筒7和调节限位座12，其中，所述导向杆的顶部垂直的固定在所述安装顶架4的底面上，所述导向杆上套设有所述拉簧，所述拉簧的上端固定连接在所述安装顶架的底部，所述拉簧的底部固定连接在所述调节限位座上，所述调节限位座固定安装在所述伸缩筒的顶部，所述导向杆向下伸入且可上下滑动的布置在所述伸缩筒内，所述伸缩筒的底部采用所述铰接柱铰接连接在所述测绘主架5上，所述伸缩筒的上端的所述调节限位座与所述伸缩筒最底端之间的间距能够调节且可锁紧的设置，以便通过调节所述调节限位座的位置来调节所述线性弹性柱构件6的弹性系数。
31.所述伸缩筒7包括内筒、外筒和锁紧螺栓，所述内筒套设在所述外筒内，且所述内筒和所述外筒之间能够采用所述锁紧螺栓进行锁紧，所述内筒的上端连接所述调节限位座，且所述导向杆可滑动的位于所述内筒内。
32.所述副螺旋桨组8包括安装框20和多个副螺旋桨单元，多个副螺旋桨单元对称的布置在所述安装框的四周，且所述副螺旋桨单元的桨叶19的旋转轴线水平的布置，所述主螺旋桨组3的各个螺旋桨叶的旋转轴线竖直的布置，所述安装框的顶部固定安装在所述测绘主架的底部中心。
33.所述副螺旋桨单元包括连接卡座18、驱动座16、第一副螺旋器17和第二副螺旋器15，其中，所述驱动座的底部固定连接在所述连接卡座上，所述连接卡座固定连接在所述安装框上，所述驱动座上设置有所述第一副螺旋器17和第二副螺旋器15，且所述第一副螺旋器17上的桨叶19的旋转轴线和第二副螺旋器15上的桨叶19的旋转轴线相垂直的布置，所述第一副螺旋器17的桨叶19和第二副螺旋器15的桨叶19分别采用各自的微型电机驱动转动，所述微型电机布置在所述驱动座内，所述第一副螺旋器17上的桨叶19的旋转轴线和/或第
二副螺旋器15上的桨叶19的旋转轴线与所述安装框的安装边缘线呈45
°
角布置。
34.所述主螺旋桨组3包括四个主电机和四个主螺旋桨，所述无人机本体14的顶部对称的布置有四个所述主电机2，每个所述主电机的输出端连接一个所述主螺旋桨；所述支撑脚9为对称布置的四个，所述主视觉测绘仪11和副视觉测绘仪10均采用高清摄像机进行测绘。
35.本发明所述一种线性工程测绘无人机，其在无人机本体的底部采用缓冲连接补偿机构与测绘主架的顶部连接，缓冲连接补偿机构在竖直方向上具有弹性缓冲能力，缓冲连接补偿机构能够使得所述测绘主架在所述测绘主架与缓冲连接补偿机构的连接处具有倾斜转动缓冲恢复能力，利用缓冲连接补偿机构来有效的降低主螺旋桨组与副螺旋桨组控制的相互影响，实现精准控制，本发明的在测绘时，控制器控制所述主螺旋桨组和副螺旋桨组同时动作进行测绘，以便利用所述主螺旋桨组和副螺旋桨组同时保持无人机平衡与稳定；而在非测绘时，所述副螺旋桨组不工作，有效提高无人机平衡与稳定的同时，降低能耗。本发明缓冲连接补偿机构的设置，在测绘时，可以使得主螺旋桨组主要控制无人机本体处于平衡与稳定状态，而副螺旋桨组主要控制主视觉测绘仪和副视觉测绘仪处于平衡与稳定状态，而且二者采用缓冲连接补偿机构连接，由于缓冲机构的延时性，可以有效的降低二者的相互影响，实现精准的反馈控制，提高测绘部分的稳定性和平衡性，保证测绘部分精准的浮动于所述无人机本体的下方；本发明的无人机本体的底部设置有主陀螺仪，测绘主架的底部设置有副陀螺仪，这样，主螺旋桨组和副螺旋桨组分别采用各自的陀螺仪来进行反馈控制，有效提高反馈控制的精度；本发明的副螺旋桨单元的桨叶的旋转轴线水平的布置，所述主螺旋桨组的各个螺旋桨叶的旋转轴线竖直的布置，有效的实现不同方向的控制，副螺旋桨单元的桨叶的旋转轴线水平的布置可以有效的降低风向对其的影响，实现风向的纠正与矫正，提高控制能力。
36.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
37.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。