本實(shí)用新型涉及無人機(jī)測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)上使用的測量裝置。

背景技術(shù)：

隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)測繪測量在遙感測繪中占有非常重要的作用。無人機(jī)可以機(jī)載多種遙感設(shè)備，如高分辨率CCD數(shù)碼相機(jī)、激光掃描儀、輕型光學(xué)相機(jī)等獲取信息，并通過相應(yīng)的軟件對所獲取的圖像信息進(jìn)行處理，按照一定精度要求制作成圖像。在實(shí)際應(yīng)用中，為適應(yīng)測繪測量的需求，對無人機(jī)的高度數(shù)據(jù)需要具有高精度的要求。

無人機(jī)目前使用的高度測量裝置主要有氣壓高度計(jì)、激光測量裝置等。相對于氣壓高度計(jì)測量范圍寬、但誤差較大的問題，激光測量裝置是較為理想的高度測量裝置。

激光測量裝置在測量時(shí)均會(huì)存在一定的測量偏差，需要通過白板來對激光測量撞擊進(jìn)行校準(zhǔn)，現(xiàn)有的無人機(jī)上安裝的激光測量裝置的校準(zhǔn)方式是在無人機(jī)每次起飛前進(jìn)行校準(zhǔn)，但是激光測量裝置在無人機(jī)飛行過程中進(jìn)行多次測量便會(huì)積累較大的誤差，導(dǎo)致測量的距離數(shù)據(jù)存在偏差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置，能夠在無人機(jī)飛行時(shí)在激光測量裝置每次測量前對其進(jìn)行校準(zhǔn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置，所述具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置包括第一調(diào)節(jié)件、能夠驅(qū)動(dòng)所述第一調(diào)節(jié)件繞垂直于YZ平面的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)件、第二調(diào)節(jié)件、安裝在所述第一調(diào)節(jié)件上并且能夠驅(qū)動(dòng)所述第二調(diào)節(jié)件繞垂直于XZ平面的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)件和安裝在所述第二調(diào)節(jié)件上的校準(zhǔn)組件，所述第二調(diào)節(jié)件上設(shè)置有用于安裝激光測量頭的固定件，所述校準(zhǔn)組件包括安裝在所述第二調(diào)節(jié)件上的第三驅(qū)動(dòng)件、與所述第三驅(qū)動(dòng)件傳動(dòng)連接的支架和安裝在所述支架上的白板，所述支架能夠在第三驅(qū)動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)下移至或者離開所述固定件的正下方。

優(yōu)選地，所述第三驅(qū)動(dòng)件為舵機(jī)，所述支架能夠在第三驅(qū)動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)下繞垂直于XY平面的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述白板能夠隨著所述支架的轉(zhuǎn)動(dòng)而移至或者離開所述固定件的正下方。

優(yōu)選地，所述支架包括與所述第三驅(qū)動(dòng)件傳動(dòng)連接的連接板和固定連接在所述連接板上的用于固定所述白板的緊固件。

優(yōu)選地，所述緊固件包括具有缺口的緊固環(huán)和螺栓，所述緊固環(huán)的缺口的兩側(cè)分別設(shè)置有開設(shè)有通孔的凸起，所述螺栓穿過兩個(gè)所述凸起的通孔后安裝有螺母。

優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動(dòng)件固定安裝在連接件上，所述第一調(diào)節(jié)件通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述連接件上，所述第一驅(qū)動(dòng)件與所述第一調(diào)節(jié)件傳動(dòng)連接，以驅(qū)動(dòng)所述第一調(diào)節(jié)件圍繞所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述第一調(diào)節(jié)件包括相互垂直連接的第一安裝板和第二安裝板，所述轉(zhuǎn)軸安裝在所述第一安裝板上，所述第二驅(qū)動(dòng)件安裝在所述第二安裝板上，所述第一驅(qū)動(dòng)件的輸出軸通過驅(qū)動(dòng)板與所述第一安裝板傳動(dòng)連接。

優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動(dòng)件為舵機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)板的一端與所述舵機(jī)的擺臂鉸接連接，所述驅(qū)動(dòng)板的另一端與所述第二安裝板鉸接連接。

優(yōu)選地，所述第二調(diào)節(jié)件包括第三安裝板，所述第三安裝板與所述第二驅(qū)動(dòng)件傳動(dòng)連接。

優(yōu)選地，所述第二驅(qū)動(dòng)件為舵機(jī)，所述舵機(jī)的擺臂與所述第三安裝板固定連接。

優(yōu)選地，所述固定件包括安裝在所述第二調(diào)節(jié)件上的固定板和與所述固定板固定連接的安裝座，所述安裝座上開設(shè)有用于安裝激光測量頭的安裝孔，所述安裝孔的軸線與所述第一調(diào)節(jié)件和第二調(diào)節(jié)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線均垂直。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，本實(shí)用新型提供的具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置通過設(shè)置第一調(diào)節(jié)件、第一驅(qū)動(dòng)件、第二調(diào)節(jié)件和第二驅(qū)動(dòng)件，能夠在無人機(jī)飛行時(shí)通過無人機(jī)的飛控系統(tǒng)的控制第一驅(qū)動(dòng)件和第二驅(qū)動(dòng)件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整安裝在固定件上的測量頭的角度，保證測量頭在無人機(jī)飛行過程中始終處于豎直狀態(tài)，同時(shí)通過設(shè)置第三驅(qū)動(dòng)件，可以在每次使用激光測量頭測量前將白板移動(dòng)到固定件的正下方，對激光測量頭進(jìn)行校準(zhǔn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在無人機(jī)飛行時(shí)可以對激光測量頭進(jìn)行校準(zhǔn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型提供的一種實(shí)施方式的具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置的主視圖；

圖3是圖1所示的具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置的俯視圖；

圖4是圖1所示的具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置的校準(zhǔn)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1所示的具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置(校準(zhǔn)組件未示出)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：

1-第一調(diào)節(jié)件；11-第一安裝板；12-第二安裝板；2-第一驅(qū)動(dòng)件；21-驅(qū)動(dòng)板；22-擺臂；3-第二調(diào)節(jié)件；31-第三安裝板；4-第二驅(qū)動(dòng)件；5-固定件；51-固定板；52-安裝座；53-安裝孔；54-頂絲孔；6-激光測量頭；7-連接件；8-轉(zhuǎn)軸；9-校準(zhǔn)組件；91-第三驅(qū)動(dòng)件；92-支架；93-白板；94-連接板；95-緊固件；951-緊固環(huán)；952-凸起。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。但這些例舉性實(shí)施方式的用途和目的僅用來例舉本實(shí)用新型，并非對本實(shí)用新型的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本實(shí)用新型的保護(hù)范圍局限于此。

在本實(shí)用新型中限定了一些方位詞，在未作出相反說明的情況下，所使用的方位詞如“上、下、左、右”是指本實(shí)用新型提供的具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置在正常使用情況下定義的，并與附圖2中所示的上下左右方向一致?！皟?nèi)、外”是指相對于各零部件本身輪廓的內(nèi)外。這些方位詞是為了便于理解而采用的，因而不構(gòu)成對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

適當(dāng)參考圖1所示，本實(shí)用新型提供的基本實(shí)施方式的具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置包括第一調(diào)節(jié)件1、能夠驅(qū)動(dòng)所述第一調(diào)節(jié)件1繞垂直于YZ平面的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)件2、第二調(diào)節(jié)件3、安裝在所述第一調(diào)節(jié)件1上并且能夠驅(qū)動(dòng)所述第二調(diào)節(jié)件3繞垂直于XZ平面的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)件4和安裝在所述第二調(diào)節(jié)件3上的校準(zhǔn)組件9，所述第二調(diào)節(jié)件3上設(shè)置有用于安裝激光測量頭6的固定件5，所述校準(zhǔn)組件9包括安裝在所述第二調(diào)節(jié)件3上的第三驅(qū)動(dòng)件91、與所述第三驅(qū)動(dòng)件91傳動(dòng)連接的支架92和安裝在所述支架92上的白板93，所述支架92能夠在第三驅(qū)動(dòng)件91的驅(qū)動(dòng)下移至或者離開所述固定件5的正下方。

在本實(shí)用新型中，所述YZ平面，即圖1中所示的Y軸和Z軸構(gòu)成的平面，垂直于YZ平面的方向，即平行于X軸的方向，所述XZ平面，即圖1中所示的X軸和Z軸構(gòu)成的平面，垂直于XZ平面的方向，即平行于Y軸的方向。圖中所示的Z軸方向，為本實(shí)用新型提供的無人機(jī)測量頭調(diào)節(jié)裝置安裝在無人機(jī)上、并且無人機(jī)的機(jī)臂處于水平狀態(tài)時(shí)的豎直方向，即Z軸方向?yàn)闊o人機(jī)機(jī)臂處于水平狀態(tài)時(shí)，垂直于無人機(jī)機(jī)臂的方向。

上述基本實(shí)施方式的具有校準(zhǔn)功能的測量頭調(diào)節(jié)裝置在使用時(shí)，首先通過無人機(jī)的飛控系統(tǒng)確定無人機(jī)的飛行姿態(tài)，并確定此時(shí)豎直方向相對于無人機(jī)的坐標(biāo)系的角度，然后控制第一驅(qū)動(dòng)件2，通過第一驅(qū)動(dòng)件2調(diào)整第一調(diào)節(jié)件1的角度，并控制第二驅(qū)動(dòng)件4，通過第二驅(qū)動(dòng)件4調(diào)整第二調(diào)節(jié)件3的角度，從而綜合調(diào)整安裝在第二調(diào)節(jié)件3上的固定件5的角度，使安裝在固定件5上的測量頭6保持豎直狀態(tài)。當(dāng)需要使用激光測量頭6測量高度數(shù)值時(shí)，通過無人機(jī)的飛控系統(tǒng)控制第三驅(qū)動(dòng)件91旋轉(zhuǎn)，使得安裝在支架92上的白板93移動(dòng)到固定件5的正下方，安裝在固定件5上的激光測量頭6即可通過白板93進(jìn)行校準(zhǔn)，激光測量裝置校準(zhǔn)完畢后，飛控系統(tǒng)控制第三驅(qū)動(dòng)件91，使得所述白板93從固定件5的正下方移開，激光測量裝置通過安裝在固定件5上的激光測量頭6即可準(zhǔn)確的測量高度數(shù)據(jù)。當(dāng)在每次使用激光測量頭6測量高度數(shù)據(jù)時(shí)，即可通過第三驅(qū)動(dòng)件91使得白板93移動(dòng)到激光測量頭6的正下方，從而能夠保證每次測得的高度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在本實(shí)用新型中，所述校準(zhǔn)組件9可以采用各種適當(dāng)?shù)氖沟冒装?3移動(dòng)到激光測量頭6正下方的適當(dāng)結(jié)構(gòu)。例如，所述第三驅(qū)動(dòng)件91可以采用直線電機(jī)，直線電機(jī)固定在第二調(diào)節(jié)件3上，直線電機(jī)的輸出軸的軸線垂直于激光測量頭6，白板93固定安裝在直線電機(jī)的輸出軸上，通過控制直線電機(jī)的輸出軸的伸出與縮回，即可使得移至或者離開所述固定件5的正下方。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖4所示，所述第三驅(qū)動(dòng)件91為舵機(jī)，所述支架92能夠在第三驅(qū)動(dòng)件91的驅(qū)動(dòng)下繞垂直于XY平面的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述白板93能夠隨著所述支架92的轉(zhuǎn)動(dòng)而移至或者離開所述固定件5的正下方。

具體地，所述支架92包括與所述第三驅(qū)動(dòng)件91傳動(dòng)連接的連接板94和固定連接在所述連接板94上的用于固定所述白板93的緊固件95。通過設(shè)置緊固件95，可以方便牢固地安裝白板93。

在本實(shí)用新型中，所述緊固件95優(yōu)選包括具有缺口的緊固環(huán)951和螺栓，所述緊固環(huán)951的缺口的兩側(cè)分別設(shè)置有開設(shè)有通孔的凸起952，所述螺栓穿過兩個(gè)所述凸起952的通孔后安裝有螺母。

上述結(jié)構(gòu)的緊固件95在安裝白板93時(shí)，首先將螺母擰松，使得兩個(gè)凸起952之間的間距增大，從而增加緊固環(huán)951的內(nèi)徑，然后將白板93放置在緊固環(huán)951內(nèi)，再擰緊螺母，即可實(shí)現(xiàn)白板93的固定。

在本實(shí)用新型提供的無人機(jī)測量頭調(diào)節(jié)裝置可以以任何適當(dāng)方式固定在無人機(jī)機(jī)體上，優(yōu)選地，參考圖1所示，所述第一驅(qū)動(dòng)件2固定安裝在連接件7上，所述第一調(diào)節(jié)件1通過轉(zhuǎn)軸8可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述連接件7上，所述第一驅(qū)動(dòng)件2與所述第一調(diào)節(jié)件1傳動(dòng)連接，以驅(qū)動(dòng)所述第一調(diào)節(jié)件1圍繞所述轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)。在本實(shí)施方式中，無人機(jī)測量頭調(diào)節(jié)裝置是通過連接件7固定在無人機(jī)機(jī)體上的。

此時(shí)，第一調(diào)節(jié)件1通過轉(zhuǎn)軸8可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在連接件7上，其安裝方式可以為轉(zhuǎn)軸8固定安裝在連接件7上，第一調(diào)節(jié)件1通過軸承安裝在轉(zhuǎn)軸8上，或者轉(zhuǎn)軸8通過軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在連接件7上，第一調(diào)節(jié)件1與轉(zhuǎn)軸8固定連接。

本實(shí)用新型中，所述第一調(diào)節(jié)件1是用于安裝第二驅(qū)動(dòng)件4的，因此可以采用各種適當(dāng)?shù)男螤詈徒Y(jié)構(gòu)。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，參考圖2、圖5所示，所述第一調(diào)節(jié)件1包括相互垂直連接的第一安裝板11和第二安裝板12，所述轉(zhuǎn)軸8安裝在所述第一安裝板11上，所述第二驅(qū)動(dòng)件4安裝在所述第二安裝板12上，所述第一驅(qū)動(dòng)件2的輸出軸通過驅(qū)動(dòng)板21與所述第一安裝板11傳動(dòng)連接。

所述第一驅(qū)動(dòng)件2安裝在連接件7上，通過第一驅(qū)動(dòng)件2可以驅(qū)動(dòng)第一調(diào)節(jié)件1圍繞轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)。

可選地，所述第一驅(qū)動(dòng)件2可以為直線電機(jī)，直線電機(jī)的機(jī)體鉸接在連接件7上，直線電機(jī)的輸出軸與第二安裝板12鉸接，通過直線電機(jī)的輸出軸的伸出與縮回，即可帶動(dòng)第二安裝板12圍繞轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖5所示，所述第一驅(qū)動(dòng)件2為舵機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)板21的一端與所述舵機(jī)的擺臂22鉸接連接，所述驅(qū)動(dòng)板21的另一端與所述第二安裝板12鉸接連接。從而，通過舵機(jī)的擺臂22的擺動(dòng)，可以帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)板21轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第二安裝板12圍繞轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本實(shí)用新型中，所述第二調(diào)節(jié)件3是用于安裝固定件5的，因此與第一調(diào)節(jié)件1類似，第二調(diào)節(jié)件3也可以采用任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，如柱體、塊體、或框體等。

在本實(shí)用新型中，優(yōu)選地，所述第二調(diào)節(jié)件3包括第三安裝板31，所述第三安裝板31與所述第二驅(qū)動(dòng)件4傳動(dòng)連接。通過第二驅(qū)動(dòng)件4的轉(zhuǎn)動(dòng)，即可帶動(dòng)第三安裝板31轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖3所示，所述第二驅(qū)動(dòng)件4為舵機(jī)，所述舵機(jī)的擺臂與所述第三安裝板31固定連接。

在本實(shí)用新型中，所述固定件5時(shí)用于固定安裝激光測量頭6的裝置，因此，只要能夠固定激光測量頭6，固定件5可以采用任何適當(dāng)?shù)男螤罱Y(jié)構(gòu)。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖5所示，所述固定件5包括安裝在所述第二調(diào)節(jié)件3上的固定板51和與所述固定板51固定連接的安裝座52，所述安裝座52上開設(shè)有用于安裝激光測量頭6的安裝孔53。所述固定板51和安裝座52可以一體成型，在固定板51上開設(shè)有螺紋孔，固定板51可以通過螺栓固定在第三安裝板31上。通過將固定件5設(shè)置為由固定板51和安裝座52構(gòu)成，可以使得固定件5能夠方便的固定在第三安裝板31上，并且便于安裝激光測量頭6。進(jìn)一步地，如圖4所示，所述安裝孔53的軸線與所述第一調(diào)節(jié)件1和第二調(diào)節(jié)件3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線均垂直。從而可以簡化飛控系統(tǒng)的操作程序。

為了使得激光測量頭6安裝地更加牢固，在本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述安裝座52上開設(shè)有與所述安裝孔53連通的頂絲孔54，所述頂絲孔54的軸線垂直于所述安裝孔53的軸線，所述頂絲孔54內(nèi)安裝有用于固定所述激光測量頭6的頂絲。通過頂絲適當(dāng)頂緊安裝在安裝孔53內(nèi)的激光測量頭6，可以避免激光測量頭6相對于安裝孔53位置的微小改變，從而保證測量的精確性。

以上實(shí)施方式的先后順序僅為便于描述，不代表實(shí)施方式的優(yōu)劣。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施方式僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施方式所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施方式技術(shù)方案的精神和范圍。