一种测绘无人机及其测绘方法

技术领域

本发明涉及矿区测绘技术领域，特别是涉及一种测绘无人机及其测绘方法。

背景技术

随着时代的发展，人们的生活水平不断地提高，人们对于资源的需求越来越高，矿产资源的大规模开发和利用，给人类带来巨大的社会效益和经济效益，在进行矿山开采之前需要进行测绘工作，但是由于矿区地形复杂，因此需要一种测绘无人机进行测绘；但是在现有技术中，摄像头的拍摄范围较小，导致在对矿区地形进行测绘时需大幅度调整无人机的测绘方位，致使无人机的工作效果降低，并且现有的测绘无人机不具有镜头清理机构，测绘无人机在使用时，其镜头会沾附有杂质或镜头表面附有水雾，会导致摄像头镜头模糊，导致拍摄不清，影响人员的地质勘探，拖慢勘探进度。

因此，亟需一种测绘无人机以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种测绘无人机及其测绘方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种测绘无人机，包括：无人机主体，所述无人机主体周面设置有若干驱动装置，所述无人机主体底面中心设置有测绘装置；

所述测绘装置包括定位壳体，所述定位壳体设置在所述无人机主体内腔底面，所述定位壳体顶面固接有气缸，所述气缸输出轴贯穿所述定位壳体顶面固接有伸缩杆的一端，所述伸缩杆的另一端固接有定位板，所述定位板的底面固接有调角电机，所述调角电机的输出轴固接有铰接杆的一端，所述铰接杆的另一端铰接有调整杆，所述调整杆的底部铰接有铰接座，所述铰接座的底面固接有转向球体，所述无人机主体底面开设有卡接孔，所述卡接孔内固接有转动座，所述转动座内腔开设有转动孔，所述转向球体球面与所述转动孔内壁滑动连接，所述转向球体底面固接有摄像头。

优选的，所述定位壳体定面固接有若干气泵，所述气泵底面连通有出气管的一端，所述出气管的另一端连通所述定位壳体内腔，所述出气泵的顶面连通有进气管的一端，所述进气管的另一端贯穿所述无人机主体顶面连通外界。

优选的，所述转向球体球面上周向等间距开设有若干导气槽，所述转动孔内壁与所述导气槽形成导气腔。

优选的，所述驱动装置包括伸缩筒，所述伸缩筒的一端与所述无人机主体侧面固接，所述伸缩筒内腔一端固接有伸缩电机，所述伸缩电机的输出端固接有螺杆，所述伸缩筒内腔的另一端设置有驱动筒，所述螺杆外壁与所述驱动筒内壁通过螺纹连接，所述驱动筒一端设置有动力机构。

优选的，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机固接在所述驱动筒的顶面，所述驱动电机输出轴固接有传动杆，所述传动杆底部贯穿所述驱动筒固接有螺旋叶片。

优选的，所述伸缩筒内腔开设有滑动槽，所述驱动筒外壁固接有与所述滑动槽相适配的滑块，所述滑块与所述滑动槽内壁滑动连接。

一种测绘无人机的测绘方法，包括如下步骤：

确定目标区域，并在目标区域内标定多个待测样点；

利用地面规划设备规划无人机的行程航线；

无人机沿行程航线航行至待测区域进行航测；

利用无人机摄像头对矿区进行拍摄取样；

根据所得样本建立模型。

优选的，在无人机沿行程航线航行至待测区域进行航测时，可控制所述驱动装置进行伸缩，适应矿区的不同地形。

优选的，利用无人机摄像头对矿区进行拍摄取样的过程中，所述气缸控制所述转向球体的竖向偏转角度，所述调角电机控制所述转向球体的水平角度，所述摄像头跟随所述转向球体进行调整。

本发明公开了以下技术效果：设置的调角电机可以驱动转向球体进行旋转从而带动摄像头进行水平方向上的旋转，实现无死角拍摄，同时设置气缸通过推拉伸缩杆实现转向球体竖直方向上的角度调整，增大了摄像头的拍摄范围；由气泵吸进的气体流经导气腔从摄像头顶部排出，清除镜头沾附的杂质或镜头表面附着的水雾，使摄像头镜头拍摄更加清晰，省去人工清理的过程，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的测绘装置的结构示意图。

图3为本发明中A1的局部放大图。

图4为本发明中A2的局部放大图。

图5为本发明中A3的局部放大图。

图6为本发明中转向球体的结构示意图。

图7为本发明实施例2的结构示意图。

图8为本发明中A4的局部放大图。

图9本发明实施例2中导流风扇的结构示意图。

图10为本发明实施例3的结构示意图。

图11为本发明中A5的局部放大图。

其中，1-无人机主体；2-定位壳体；3-气缸；4-伸缩杆；5-定位板；6-调角电机；7-铰接杆；8-调整杆；9-铰接座；10-转向球体；11-转动座；12-摄像头；13-气泵；14-出气管；15-进气管；16-导气槽；17-伸缩筒；18-伸缩电机；19-螺杆；20-驱动筒；21-驱动电机；22-传动杆；23-螺旋叶片；24-滑动槽；25-滑块；26-滑动孔；27-连杆；28-支撑杆；29-压力传感器；30-转轴；31-导流风扇；32-环形橡胶垫；33-环形固定板；34-降落筒；35-降落电机；36-降落杆；37-限位筒；38-橡胶球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

参照图1-6，本发明提供一种测绘无人机，包括：无人机主体1，所述无人机主体1周面设置有若干驱动装置，所述无人机主体1底面中心设置有测绘装置；

所述测绘装置包括定位壳体2，所述定位壳体2设置在所述无人机主体1内腔底面，所述定位壳体2顶面固接有气缸3，所述气缸3输出轴贯穿所述定位壳体2顶面固接有伸缩杆4的一端，所述伸缩杆4的另一端固接有定位板5，所述定位板5的底面固接有调角电机6，所述调角电机6的输出轴固接有铰接杆7的一端，所述铰接杆7的另一端铰接有调整杆8，所述调整杆8的底部铰接有铰接座9，所述铰接座9的底面固接有转向球体10，所述无人机主体1底面开设有卡接孔，所述卡接孔内固接有转动座11，所述转动座11内腔开设有转动孔，所述转向球体10球面与所述转动孔内壁滑动连接，所述转向球体10底面固接有摄像头12。设置的调角电机6可以驱动转向球体10进行旋转从而带动摄像头12进行水平方向上的旋转，实现无死角拍摄，同时设置气缸3通过推拉伸缩杆4实现转向球体10竖直方向上的角度调整，增大了摄像头12的拍摄范围。

进一步优化方案，所述定位壳体2定面固接有若干气泵13，所述气泵13底面连通有出气管14的一端，所述出气管14的另一端连通所述定位壳体2内腔，所述气泵13的顶面连通有进气管15的一端，所述进气管15的另一端贯穿所述无人机主体1顶面连通外界。设置的所述气泵13在所述定位壳体2的顶部对称设置，以保持无人机在飞行时的平稳状态，设置的所述定位壳体2内部为封闭设置，仅开设有用于放置转向球体10的通孔，这样的设置可以使气体从沿着所述转向球体10表面流出。

进一步优化方案，所述转向球体10球面上周向等间距开设有若干导气槽16，所述转动孔内壁与所述导气槽16形成导气腔。由气泵13吸进的气体流经导气腔从摄像头12顶部排出，清除镜头沾附的杂质或镜头表面附着的水雾，使摄像头12镜头拍摄更加清晰，省去人工清理的过程，提高工作效率。

进一步优化方案，所述驱动装置包括伸缩筒17，所述伸缩筒17的一端与所述无人机主体1侧面固接，所述伸缩筒17内腔一端固接有伸缩电机18，所述伸缩电机18的输出端固接有螺杆19，所述伸缩筒17内腔的另一端设置有驱动筒20，所述螺杆19外壁与所述驱动筒20内壁通过螺纹连接，所述驱动筒20一端设置有动力机构。驱动装置可以进行向外扩张，使无人机在高空飞行时更加稳定，驱动装置向内收缩可以使无人机低空飞行时更具灵活性，避免与障碍物发生碰撞。

进一步优化方案，所述驱动机构包括驱动电机21，所述驱动电机21固接在所述驱动筒20的顶面，所述驱动电机21输出轴固接有传动杆22，所述传动杆22底部贯穿所述驱动筒20固接有螺旋叶片23。

进一步优化方案，所述伸缩筒17内腔开设有滑动槽24，所述驱动筒20外壁固接有与所述滑动槽24相适配的滑块25，所述滑块25与所述滑动槽24内壁滑动连接。

一种测绘无人机的测绘方法，包括如下步骤：

确定目标区域，并在目标区域内标定多个待测样点；

利用地面规划设备规划无人机的行程航线；规划的行程航线可实现预定降落地点，提前预选较为平坦的降落地点，使无人机降落更加平稳，减少无人机损伤；

无人机沿行程航线航行至待测区域进行航测；无人机内设置的驱动装置可以根据所设航线的路况进行调整，当处于较为空旷位置时，可将伸缩筒与驱动筒进行拉伸，增加驱动机构与无人机本体之间的距离，使无人机飞行更加稳定，当遭遇所设航线上的较为复杂路况时，可使其进行收缩，使无人飞行更加灵活；

利用无人机摄像头12对矿区进行拍摄取样；在无人机飞行过程中设置的转向球体10在调节所述摄像头12位置的同时，还可以依靠所述转向球体10上开设的导气槽16对摄像头12进行喷射，防止污点阻碍摄像头12拍摄。

根据所得样本建立模型。

进一步优化方案，在无人机沿行程航线航行至待测区域进行航测时，可控制所述驱动装置进行伸缩，适应矿区的不同地形。

利用无人机摄像头12对矿区进行拍摄取样的过程中，所述气缸3控制所述转向球体10的竖向偏转角度，所述调角电机6控制所述转向球体10的水平角度，所述摄像头12跟随所述转向球体10进行调整。

实施例2

参照图7-9，与实施例1的区别在于，所述伸缩筒17底面可以有滑动孔26，所述驱动筒20底面固接有连杆27，所述连杆27底部贯穿所述滑动孔26且与所述滑动孔26内壁滑动连接，所述连杆27底面固接有支撑杆28的一端，所述支撑杆28的另一端底面固接有转轴30，所述转轴30外套设有导流风扇31，所述导流风扇31与所述转轴30转动连接；所述导流风扇31设置在所述螺旋叶片23的下方，可以起到集中风力的作用，可以将风力全部集中到一个方向，可以增强所述螺旋叶片23的工作效率，并且可以预防无人机在下降和在较低位置飞行时起到保护作用，防止异物碰到高速转动的所述螺旋叶片23。

实施例3

参照图10-11，与实施例1和实施例2的区别在于，所述无人机主体1的底面固接有环形橡胶垫32，所述环形橡胶垫32的底面为倾斜设置，所述环形橡胶垫32的底面固接有环形固定板33，所述环形固定板33的底面等间距倾斜固接有三个降落筒34，所述降落筒34内腔一端固接有降落电机35，所述降落电机35的输出端固接有降落杆36，所述降落筒34内腔的另一端设置有限位筒37，所述降落杆36外壁与所述限位筒37内壁通过螺纹连接，所述限位筒37底面设置有橡胶球38，所述橡胶球38内嵌设有压力传感器29；所述降落筒34与所述限位筒37进行配合可以进行收缩，这样一来使无人机在进行拍摄过程中避免对所述摄像头12发生遮挡，在无人机进行降落时，三个所述降落筒34的设置可以适应不同的降落地形，提高适应性，并且设置的所述环形橡胶垫32可以起到减震的效果，所述环形橡胶垫32底面为倾斜面避免了降落时直接对无人机主体1造成冲击，分散了力的扩散角度，提高了减震性，设置的所述橡胶球38可以起到辅助减震的同时，其内部设置的压力传感器29可以监控与底面接触时的压力，当其中任意一个压力传感器29感受到压力后，与其对应的所述降落电机35停止运作，其余两个所述降落电机35继续工作，直至三个压力传感器29均感受到压力为止，完成无人机的平稳降落。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。