一种土地资源管理用测绘装置

技术领域

本发明涉及的土地资源管理用测绘装置，特别是涉及应用于测绘技术领域的一种土地资源管理用测绘装置。

背景技术

土地资源测绘，也称为地质测绘或地球测量，是一个科学和技术领域，旨在通过测量和研究地球的物理和地质特性，来更准确地了解和使用地球的土地资源，其中地形测量是其中一个主要测绘领域，地形测量(或称地形学)是一种通过捕获、测量和解析地表及其特征的数据来描述、理解、预测和视觉化地形的科学方法，地形测量在众多领域都有着重要的应用，比如土木工程、环境研究、城市规划、军事、运输等，在地形测量中，首先需要收集地形数据，这可以通过实地测量、航空摄影、卫星遥感、激光雷达(LiDAR)扫描等方式完成，这些技术可以获取大范围的地形信息，包括山脉、河流、湖泊、森林等自然地貌，也可以获取道路、建筑、桥梁等人工建设物。

中国发明专利CN114572411说明书公开了一种无人机航拍测绘装置，该发明提供了一种无人机航拍测绘装置，包括飞行测绘组件、稳定陀螺仪组件和减震组件，飞行测绘组件将稳定陀螺仪组件与减震组件升至空中，便于稳定陀螺仪组件进行观察测绘，稳定陀螺仪组件用于在稳定测绘拍摄的角度和质量，又能在飞行测绘组件带动稳定陀螺仪组件向下移动时，便于对拍摄测绘的设备进行收纳保护，飞行测绘组件带动减震组件向地面移动时，从而使减震组件进行减震处理。本发明通过U型板体、方形通孔板体、方形板体、固定板体、第一动平衡校准块和第二动平衡校准块的设置，在飞行扇叶带动测绘机身上飞行受到风力影响，使测绘机身的位置发生晃动时，采用陀螺仪的功能，用以保证摄像测绘头使用的平稳性，提高航拍测绘的质量与效率。

以上设计虽然采用陀螺仪的功能，用以保证摄像测绘头使用的平稳性，提高航拍测绘的质量与效率，但还存在一定的局限性，无人机在飞行过程中会受到空气的扰动，同时无人机的桨叶在转动的过程中由于气流等原因常产生一定的振动，又由于摄像头与无人机之间的刚性连接，所以摄像头会受到来自无人机振动的影响，从而对测绘效果产生一定影响，特别是在需要高精度测量时影响更明显。

申请内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是如何有效减少无人机震动对摄像头等测绘设备的影响。

为解决上述问题，本发明提供了一种土地资源管理用测绘装置，包括无人机，无人机底部固定连接有气动装置，气动装置上设有旋转稳定装置，旋转稳定装置底部转动连接有悬浮装置，无人机底部设有支撑装置，旋转稳定装置内设有测绘设备；

无人机包括机身和机架，机架上固定连接有涡浆，机架内开设有气道，气道贯穿涡浆，且与涡浆内部相连通，机架位于涡浆内的螺旋桨之下。

在上述土地资源管理用测绘装置中，该装置能够有效减少无人机振动对测绘设备的影响，确保测绘设备的稳定工作，提高测绘的准确性和效率。同时，它还可以减少支撑装置对测绘设备测绘范围的阻挡，以及在无人机降落时为无人机提供有效的支撑，进一步保护了无人机和测绘设备。

作为本申请的进一步改进，气动装置包括与机架远离涡浆一端固定连接的壳体，壳体内开设有气室，气室与气道相连通，壳体顶部与机身固定连接，气室内设有旋转稳定装置，气道位于气室外端，且气道与气室外端相切设置。

作为本申请的再进一步改进，旋转稳定装置包括位于气室内的飞轮，飞轮顶部固定连接有多个叶片，飞轮内开设有通孔，飞轮底部固定连接有飞轮支架。

作为本申请的更进一步改进，飞轮支架底部固定连接有转盘，转盘内转动连接有转轴，转轴底部固定连接有测绘设备。

作为本申请的又一种改进，测绘设备外侧设有防护壳，防护壳顶部与壳体底部固定连接，防护壳底部均匀分布有多个出气孔。

作为本申请的又一种改进的补充，悬浮装置包括与测绘设备底部固定连接的第一磁体，第一磁体底部固定连接有防转杆，防转杆底部固定连接有防转块，防转块外端滑动连接有防转槽。

作为本申请的又一种改进的补充，防转槽底部固定连接有第二磁体，第一磁体和第二磁体相同磁极相互靠近设置，第二磁体与防护壳底部固定连接，防转杆、防转块和防转槽均为多边形结构。

作为本申请的再一种改进，支撑装置包括与壳体底部固定连接的支撑架，支撑架底部转动连接有脚架，脚架上转动连接有活塞，活塞外端滑动连接有气缸，气缸顶部与壳体底部固定连接，气缸与气室相连通。

综上所述，本方案具有以下有益效果：

1.稳定性和准确性：无人机结构包括旋转稳定装置和悬浮装置，帮助保持无人机和测绘设备的稳定，减少振动，这在飞行过程中尤其重要，当无人机受到气流扰动时，旋转稳定装置可以产生转动惯量，帮助保持无人机的稳定，从而提高测绘的准确性，同时，悬浮装置也利用磁力原理为测绘设备提供了一个悬浮状态，进一步降低了无人机的振动对测绘设备的影响，提高了测绘的准确性。

2.自动调整：支撑装置可以根据无人机的起飞和降落自动调整位置。起飞时，气压推动活塞，使得脚架向上抬起，减少了对测绘设备的阻挡；降落时，气压下降，脚架在重力作用下自动向下运动，为无人机提供支撑，使无人机可以平稳地降落，这样不仅提高了无人机在测绘过程中的稳定性，保证了测绘设备的安全运行，同时也提高了无人机的起飞和降落的稳定性，避免了硬着陆对无人机造成的伤害，从而延长了无人机的使用寿命。

3.高效的气流利用：涡浆和气道的设计保证了螺旋桨转动时产生的气压可以有效地推动气道内的空气运动，驱动气动装置和其他相关设备的运作。同时，防护壳的设计使得气体经过测绘设备和防护壳之间的缝隙，可以从出气孔排出，有效地利用了反作用力，帮助无人机保持稳定。

附图说明

图1为本申请第一种实施方式的内部结构示意图；

图2为本申请第一种实施方式的正视图；

图3为本申请第二种实施方式的A-A剖视图；

图4为本申请第一种实施方式的B-B剖视图；

图5为本申请第二种实施方式的C-C剖视图；

图6为本申请第二种实施方式的D处放大图；

图7为本申请第二种实施方式的仰视图；

图8为本申请第三种实施方式的E处放大图；

图9为本申请第三种实施方式的F处放大图；

图10为本申请第一种实施方式的外观结构示意图。

图中标号说明：

1、无人机；2、气动装置；3、旋转稳定装置；4、悬浮装置；5、支撑装置；6、测绘设备；101、机架；102、涡浆；103、气道；201、壳体；202、气室；301、飞轮；302、叶片；303、通孔；304、飞轮支架；305、转盘；306、转轴；308、防护壳；309、出气孔；401、第一磁体；402、防转杆；403、防转块；404、防转槽；405、第二磁体；501、支撑架；502、脚架；503、活塞；504、气缸。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的三种实施方式作详细说明。

第一种实施方式：

图1、图2、图4和图10示出，一种土地资源管理用测绘装置，包括无人机1，无人机1底部固定连接有气动装置2，气动装置2上设有旋转稳定装置3，旋转稳定装置3底部转动连接有悬浮装置4，无人机1底部设有支撑装置5，旋转稳定装置3内设有测绘设备6；

无人机1包括机身和机架101，机架101上固定连接有涡浆102，机架101内开设有气道103，气道103贯穿涡浆102，且与涡浆102内部相连通，机架101位于涡浆102内的螺旋桨之下。

在上述土地资源管理用测绘装置中，该装置能够有效减少无人机1振动对测绘设备6的影响，确保测绘设备6的稳定工作，提高测绘的准确性和效率。同时，它还可以减少支撑装置5对测绘设备6测绘范围的阻挡，以及在无人机1降落时为无人机1提供有效的支撑，进一步保护了无人机1和测绘设备6。

由于机架101位于涡浆102内的螺旋桨之下，所以气道103同样位于涡浆102内的螺旋桨之下，这样当螺旋桨转动时可以保障螺旋桨产生的气压可以通过气道103推动气道103内的空气运动。

使用前，调试无人机飞控，首先需要将飞控板、电机、电调(电子调速器)、传感器、电池等连接在一起，具体的连接方式取决于无人机的具体模型和飞控系统的要求，使用专用的飞控软件(例如Cleanflight、Betaflight、Ardupilot等)对飞控进行基本设置，包括选择正确的飞控板型号、固件更新、设置电机数量和旋转方向等，确保飞控板处于水平状态，然后进行陀螺仪和加速度计的校准，磁力计和气压计，也需要进行校准，在安全的环境下，通过飞控软件进行电机测试，确认电机的旋转方向和响应是否正确，通过试飞、调整PID参数、再试飞的循环过程，直到找到使无人机飞行稳定的参数，确保接收机与遥控器之间的通信正常，设置正确的通道映射，并校准遥控器的各个通道，设置所需的飞行模式，如手动模式、自稳模式、定点模式等，设置失控保护、低电保护等安全功能，在开阔且安全的地方进行试飞，检查无人机的飞行性能，如稳定性、操控性等，并逐步进行微调，在无人机的整体飞控调试步骤完成之后，在试飞之前，首先要进行全面的安全检查，这包括检查所有硬件连接是否牢固、电池是否充满电、螺旋桨是否正确安装等，在地面上启动无人机，慎重操作遥控器的操控杆，确保电机能够响应遥控器的指令，在安全的环境下，进行短距离的起飞测试，观察无人机是否能够顺利起飞，是否能够保持稳定的悬停，在无人机能够稳定悬停后，尝试更复杂的飞行动作，例如前进、后退、左右移动、旋转等，观察无人机是否能够正确执行这些动作，切换不同的飞行模式，例如手动模式、自稳模式、定点模式等，检查每个模式是否正常工作，测试无人机的安全特性，例如失控保护、低电保护等，要确保在紧急情况下，无人机能够执行预定的安全程序，在试飞过程中，如果发现无人机的飞行性能不满足预期，需要回到飞控软件中进行进一步的调试和微调，可能需要调整的参数包括PID参数、遥控器通道的反向设置、电机旋转方向等，对每次试飞的结果进行记录和总结，分析无人机的飞行表现，找出可能的问题，并在下次调试中进行改进，以上步骤可能需要反复执行多次，以达到最佳的飞行性能，在进行试飞时，一定要注意安全，尽量选择开阔且人少的地方进行，避免对人和财产造成伤害。

使用时，首先，启动无人机1，当无人机1螺旋桨转动时，螺旋桨推动空气向下运动，由于螺旋桨外设有涡浆102，所以空气将在涡浆102内汇聚在一起共同向下运动，此时，涡浆102内将产生一定的气压，气压迫使空气通过气道103进入气动装置2，之后，气动装置2带动旋转稳定装置3转动，旋转稳定装置3通过的旋转，进而使测绘设备6在无人机1受到气流扰动时维持方向稳定，同时，空气使悬浮装置4产生悬浮效果，此时测绘设备6同时被悬浮，通过悬浮减少无人机1的振动对测绘设备6的影响，同时，当无人机1螺旋桨达到一定转速时，气道103的压力将推动支撑装置5运动，使支撑装置5向上抬起，当支撑装置5向上抬起后，支撑装置5将离开测绘设备6的测绘范围，进而，减少支撑装置5对测绘设备6的阻挡，当无人机1降落时，由于螺旋桨转速降低，其产生的气压随之降低，此时，在重力作用下支撑装置5将自动向下运动，完成对无人机1进行支撑。

无人机1作为该测绘设备6的主体，承载了所有其他设备和装置，提供了飞行和悬浮的能力，气动装置2通过无人机1螺旋桨产生的气压，能推动气道103内的空气运动，气流活动可以驱动气动装置2工作，带动旋转稳定装置3转动，旋转稳定装置3在无人机1受到气流扰动时，保持方向的稳定，在一定程度上减少了无人机1的振动对测绘设备6的影响，提高了测绘的准确性，悬浮装置4受到气流的作用产生悬浮效果，进一步减少了无人机1的振动对测绘设备6的影响，提高测绘的准确性，当无人机1螺旋桨达到一定转速时，气道103的压力推动支撑装置5向上抬起，使其离开测绘设备6的测绘范围，减少了支撑装置5对测绘设备6的阻挡，同时，当无人机1降落时，支撑装置5能自动向下运动，为无人机1提供支撑，保护了无人机1和测绘设备6，测绘设备6负责进行土地资源的测绘，在悬浮装置4和旋转稳定装置3的共同作用下，能在空中进行稳定、准确的测绘，涡浆102和气道103两个部件结合起来形成了一个有效的气流通道，保障了螺旋桨转动时产生的气压可以通过气道103推动气道103内的空气运动，从而驱动气动装置2和其他相关设备的运作。

第二种实施方式：

图3、图5-7示出，作为本申请的进一步改进，气动装置2包括与机架101远离涡浆102一端固定连接的壳体201，壳体201内开设有气室202，气室202与气道103相连通，壳体201顶部与机身固定连接，气室202内设有旋转稳定装置3，气道103位于气室202外端，且气道103与气室202外端相切设置，旋转稳定装置3包括位于气室202内的飞轮301，飞轮301顶部固定连接有多个叶片302，飞轮301内开设有通孔303，飞轮301底部固定连接有飞轮支架304，飞轮支架304底部固定连接有转盘305，转盘305内转动连接有转轴306，转轴306底部固定连接有测绘设备6，测绘设备6外侧设有防护壳308，防护壳308顶部与壳体201底部固定连接，防护壳308底部均匀分布有多个出气孔309。

当气体从气道103进入壳体201内开设的气室202后，由于气道103与气室202外端相切设置，所以，气体将沿气室202内壁旋转，气体旋转带动多个叶片302转动，多个叶片302进而带动飞轮301转动，飞轮301通过飞轮支架304带动转盘305转动，飞轮301、飞轮支架304和转盘305转动在转动时产生转动惯量，当无人机1受到风力扰动，姿态产生微小变化时，转动惯量可以维持飞轮301、飞轮支架304和转盘305保持不变，由于，转盘305内转动连接有转轴306，转轴306底部固定连接有测绘设备6，所以转动惯量进而可以使测绘设备6在一定范围内保持稳定，同时，由于飞轮301内开设有通孔303，所以，气体推动叶片302转动后，逐渐集中到飞轮301中央的通孔303内，之后，气体在气压的作用下，从通孔303底部流出，之后，气体经过测绘设备6和防护壳308之间的缝隙，从出气孔309排出，在气体流经测绘设备6外端时对测绘设备6表面进行清洁，同时，从出气孔309排出的气体由于反作用力的作用，可以对防护壳308产生一定的向上的推力。

壳体201中的气室202与气道103相连通，能够接收由涡浆102产生的气流，作为旋转稳定装置3的动力来源，旋转稳定装置3，包括飞轮301、叶片302、飞轮支架304和转盘305，这些部件在气流的驱动下转动，产生转动惯量，帮助维持无人机1及测绘设备6的稳定，特别是，当无人机1受到风力扰动时，转动惯量能够帮助保持无人机1姿态的稳定，飞轮301其内部设有通孔303，可以允许气体在推动叶片302转动后集中到飞轮301中央，之后在气压作用下从通孔303底部流出，测绘设备6被设置在防护壳308中，防护壳308的顶部与壳体201底部固定连接，防护壳308底部有多个出气孔309，气体在通过通孔303流出后，可以经过测绘设备6和防护壳308之间的缝隙，从出气孔309排出，这样的设计在清理测绘设备6表面的同时，也利用反作用力给防护壳308产生一定的向上推力，帮助无人机1保持稳定。

第三种实施方式：

图8和图9示出，作为本申请的又一种改进的补充，悬浮装置4包括与测绘设备6底部固定连接的第一磁体401，第一磁体401底部固定连接有防转杆402，防转杆402底部固定连接有防转块403，防转块403外端滑动连接有防转槽404，防转槽404底部固定连接有第二磁体405，第一磁体401和第二磁体405相同磁极相互靠近设置，第二磁体405与防护壳308底部固定连接，防转杆402、防转块403和防转槽404均为多边形结构，支撑装置5包括与壳体201底部固定连接的支撑架501，支撑架501底部转动连接有脚架502，脚架502上转动连接有活塞503，活塞503外端滑动连接有气缸504，气缸504顶部与壳体201底部固定连接，气缸504与气室202相连通。

当气体流经通孔303，经过测绘设备6和防护壳308之间的缝隙时，由于测绘设备6和防护壳308之间的缝隙较小，此时，气体会对测绘设备6产生一个向下的推力，使测绘设备6向下运动，由于，测绘设备6底部固定连接的第一磁体401，第二磁体405与防护壳308底部固定连接，且第一磁体401和第二磁体405相同磁极相互靠近设置，所以，第一磁体401和第二磁体405之间存在排斥力，排斥力使测绘设备6向上运动，当气体对测绘设备6产生向下的推力时，排斥力和推力相互作用，使测绘设备6处于悬浮状态，进而通过悬浮对测绘设备6产生减震作用，同时，由于第一磁体401底部固定连接有防转杆402，防转杆402底部固定连接有防转块403，防转块403外端滑动连接有防转槽404，且防转槽404通过第二磁体405与防护壳308底部固定连接，防转杆402、防转块403和防转槽404均为多边形结构，所以，防转杆402可以使测绘设备6只能进行上下方向的移动，不能跟随转盘305转动；

当无人机1开始起飞时，由于螺旋桨产生的压力通过气道103传递到气室202内，此时，气室202内部与外部之间存在一定压力差，由于，支撑架501底部转动连接有脚架502，脚架502上转动连接有活塞503，活塞503外端滑动连接有气缸504，气缸504顶部与壳体201底部固定连接，气缸504与气室202相连通，所以，在气压的作用下活塞503将沿着气缸504向下运动，活塞503进而带动脚架502运动，由于，脚架502与支撑架501转动连接，所以，脚架502将围绕支撑架501转动，从而使脚架502远离支撑架501一端向上抬起，当无人机1接近地面准备降落时，由于螺旋桨转速下降，导致气室202内的气压下降，此时，在重力作用下脚架502将自动向下运动，当脚架502运动到最低点时，此时无人机1即可降落到地面，脚架502可对无人机1进行支撑，使其平稳降落。

悬浮装置4利用磁力原理，由底部与测绘设备6连接的第一磁体401，以及底部与防护壳308固定连接的第二磁体405形成磁场排斥力，当气体经过测绘设备6和防护壳308的缝隙，对测绘设备6产生向下的推力，与此同时，第一磁体401和第二磁体405之间的磁场排斥力向上运作，使得测绘设备6保持悬浮状态，起到减震作用，此外，第一磁体401下方连接有防转杆402，防转杆402底部又连接有防转块403，防转块403在防转槽404中滑动，这样的设计可以防止测绘设备6随着转盘305的转动而旋转，只允许其上下运动，增加了测绘的稳定性，支撑装置5包括与壳体201底部固定连接的支撑架501，支撑架501底部转动连接有脚架502，脚架502上转动连接有活塞503，在起飞时，气压作用于气室202，驱动活塞503沿气缸504向下运动，从而使脚架502绕着支撑架501转动并向上抬起，有助于无人机1起飞，在降落时，气压下降，脚架502在重力作用下自动向下运动，支撑无人机1平稳降落，增强了无人机1在测绘过程中的稳定性，保证了测绘设备6的安全运行，并且提高了无人机1的起飞和降落的稳定性，避免因为硬着陆对无人机1造成伤害，从而延长了无人机1的使用寿命。

结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。