具有校準功能的測量頭調節裝置的制作方法

本實用新型涉及無人機測量技術領域，尤其涉及一種無人機上使用的測量裝置。

背景技術：

隨著無人機技術的不斷發展，無人機測繪測量在遙感測繪中占有非常重要的作用。無人機可以機載多種遙感設備，如高分辨率CCD數碼相機、激光掃描儀、輕型光學相機等獲取信息，并通過相應的軟件對所獲取的圖像信息進行處理，按照一定精度要求制作成圖像。在實際應用中，為適應測繪測量的需求，對無人機的高度數據需要具有高精度的要求。

無人機目前使用的高度測量裝置主要有氣壓高度計、激光測量裝置等。相對于氣壓高度計測量范圍寬、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均會存在一定的測量偏差，需要通過白板來對激光測量撞擊進行校準，現有的無人機上安裝的激光測量裝置的校準方式是在無人機每次起飛前進行校準，但是激光測量裝置在無人機飛行過程中進行多次測量便會積累較大的誤差，導致測量的距離數據存在偏差。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種具有校準功能的測量頭調節裝置，能夠在無人機飛行時在激光測量裝置每次測量前對其進行校準。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種具有校準功能的測量頭調節裝置，所述具有校準功能的測量頭調節裝置包括第一調節件、能夠驅動所述第一調節件繞垂直于YZ平面的方向轉動的第一驅動件、第二調節件、安裝在所述第一調節件上并且能夠驅動所述第二調節件繞垂直于XZ平面的方向轉動的第二驅動件和安裝在所述第二調節件上的校準組件，所述第二調節件上設置有用于安裝激光測量頭的固定件，所述校準組件包括安裝在所述第二調節件上的第三驅動件、與所述第三驅動件傳動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動件的驅動下移至或者離開所述固定件的正下方。

優選地，所述第三驅動件為舵機，所述支架能夠在第三驅動件的驅動下繞垂直于XY平面的方向轉動，所述白板能夠隨著所述支架的轉動而移至或者離開所述固定件的正下方。

優選地，所述支架包括與所述第三驅動件傳動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。

優選地，所述緊固件包括具有缺口的緊固環和螺栓，所述緊固環的缺口的兩側分別設置有開設有通孔的凸起，所述螺栓穿過兩個所述凸起的通孔后安裝有螺母。

優選地，所述第一驅動件固定安裝在連接件上，所述第一調節件通過轉軸可轉動地安裝在所述連接件上，所述第一驅動件與所述第一調節件傳動連接，以驅動所述第一調節件圍繞所述轉軸轉動。

優選地，所述第一調節件包括相互垂直連接的第一安裝板和第二安裝板，所述轉軸安裝在所述第一安裝板上，所述第二驅動件安裝在所述第二安裝板上，所述第一驅動件的輸出軸通過驅動板與所述第一安裝板傳動連接。

優選地，所述第一驅動件為舵機，所述驅動板的一端與所述舵機的擺臂鉸接連接，所述驅動板的另一端與所述第二安裝板鉸接連接。

優選地，所述第二調節件包括第三安裝板，所述第三安裝板與所述第二驅動件傳動連接。

優選地，所述第二驅動件為舵機，所述舵機的擺臂與所述第三安裝板固定連接。

優選地，所述固定件包括安裝在所述第二調節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節件和第二調節件的轉動軸線均垂直。

本實用新型與現有技術的不同之處在于，本實用新型提供的具有校準功能的測量頭調節裝置通過設置第一調節件、第一驅動件、第二調節件和第二驅動件，能夠在無人機飛行時通過無人機的飛控系統的控制第一驅動件和第二驅動件實現自動調整安裝在固定件上的測量頭的角度，保證測量頭在無人機飛行過程中始終處于豎直狀態，同時通過設置第三驅動件，可以在每次使用激光測量頭測量前將白板移動到固定件的正下方，對激光測量頭進行校準，從而能夠實現在無人機飛行時可以對激光測量頭進行校準。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的一種實施方式的具有校準功能的測量頭調節裝置的結構示意圖；

圖2是圖1所示的具有校準功能的測量頭調節裝置的主視圖；

圖3是圖1所示的具有校準功能的測量頭調節裝置的俯視圖；

圖4是圖1所示的具有校準功能的測量頭調節裝置的校準組件的結構示意圖；

圖5是圖1所示的具有校準功能的測量頭調節裝置(校準組件未示出)的結構示意圖；

附圖標記說明：

1-第一調節件；11-第一安裝板；12-第二安裝板；2-第一驅動件；21-驅動板；22-擺臂；3-第二調節件；31-第三安裝板；4-第二驅動件；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-轉軸；9-校準組件；91-第三驅動件；92-支架；93-白板；94-連接板；95-緊固件；951-緊固環；952-凸起。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。但這些例舉性實施方式的用途和目的僅用來例舉本實用新型，并非對本實用新型的實際保護范圍構成任何形式的任何限定，更非將本實用新型的保護范圍局限于此。

在本實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”是指本實用新型提供的具有校準功能的測量頭調節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。“內、外”是指相對于各零部件本身輪廓的內外。這些方位詞是為了便于理解而采用的，因而不構成對本實用新型保護范圍的限制。

適當參考圖1所示，本實用新型提供的基本實施方式的具有校準功能的測量頭調節裝置包括第一調節件1、能夠驅動所述第一調節件1繞垂直于YZ平面的方向轉動的第一驅動件2、第二調節件3、安裝在所述第一調節件1上并且能夠驅動所述第二調節件3繞垂直于XZ平面的方向轉動的第二驅動件4和安裝在所述第二調節件3上的校準組件9，所述第二調節件3上設置有用于安裝激光測量頭6的固定件5，所述校準組件9包括安裝在所述第二調節件3上的第三驅動件91、與所述第三驅動件91傳動連接的支架92和安裝在所述支架92上的白板93，所述支架92能夠在第三驅動件91的驅動下移至或者離開所述固定件5的正下方。

在本實用新型中，所述YZ平面，即圖1中所示的Y軸和Z軸構成的平面，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，為本實用新型提供的無人機測量頭調節裝置安裝在無人機上、并且無人機的機臂處于水平狀態時的豎直方向，即Z軸方向為無人機機臂處于水平狀態時，垂直于無人機機臂的方向。

上述基本實施方式的具有校準功能的測量頭調節裝置在使用時，首先通過無人機的飛控系統確定無人機的飛行姿態，并確定此時豎直方向相對于無人機的坐標系的角度，然后控制第一驅動件2，通過第一驅動件2調整第一調節件1的角度，并控制第二驅動件4，通過第二驅動件4調整第二調節件3的角度，從而綜合調整安裝在第二調節件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。當需要使用激光測量頭6測量高度數值時，通過無人機的飛控系統控制第三驅動件91旋轉，使得安裝在支架92上的白板93移動到固定件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進行校準，激光測量裝置校準完畢后，飛控系統控制第三驅動件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即可準確的測量高度數據。當在每次使用激光測量頭6測量高度數據時，即可通過第三驅動件91使得白板93移動到激光測量頭6的正下方，從而能夠保證每次測得的高度數據的準確性。

在本實用新型中，所述校準組件9可以采用各種適當的使得白板93移動到激光測量頭6正下方的適當結構。例如，所述第三驅動件91可以采用直線電機，直線電機固定在第二調節件3上，直線電機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的輸出軸上，通過控制直線電機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。

在本實用新型的一個優選實施例中，如圖4所示，所述第三驅動件91為舵機，所述支架92能夠在第三驅動件91的驅動下繞垂直于XY平面的方向轉動，所述白板93能夠隨著所述支架92的轉動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包括與所述第三驅動件91傳動連接的連接板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。通過設置緊固件95，可以方便牢固地安裝白板93。

在本實用新型中，所述緊固件95優選包括具有缺口的緊固環951和螺栓，所述緊固環951的缺口的兩側分別設置有開設有通孔的凸起952，所述螺栓穿過兩個所述凸起952的通孔后安裝有螺母。

上述結構的緊固件95在安裝白板93時，首先將螺母擰松，使得兩個凸起952之間的間距增大，從而增加緊固環951的內徑，然后將白板93放置在緊固環951內，再擰緊螺母，即可實現白板93的固定。

在本實用新型提供的無人機測量頭調節裝置可以以任何適當方式固定在無人機機體上，優選地，參考圖1所示，所述第一驅動件2固定安裝在連接件7上，所述第一調節件1通過轉軸8可轉動地安裝在所述連接件7上，所述第一驅動件2與所述第一調節件1傳動連接，以驅動所述第一調節件1圍繞所述轉軸8轉動。在本實施方式中，無人機測量頭調節裝置是通過連接件7固定在無人機機體上的。

此時，第一調節件1通過轉軸8可轉動地安裝在連接件7上，其安裝方式可以為轉軸8固定安裝在連接件7上，第一調節件1通過軸承安裝在轉軸8上，或者轉軸8通過軸承可轉動地安裝在連接件7上，第一調節件1與轉軸8固定連接。

本實用新型中，所述第一調節件1是用于安裝第二驅動件4的，因此可以采用各種適當的形狀和結構。

在本實用新型的優選實施方式中，參考圖2、圖5所示，所述第一調節件1包括相互垂直連接的第一安裝板11和第二安裝板12，所述轉軸8安裝在所述第一安裝板11上，所述第二驅動件4安裝在所述第二安裝板12上，所述第一驅動件2的輸出軸通過驅動板21與所述第一安裝板11傳動連接。

所述第一驅動件2安裝在連接件7上，通過第一驅動件2可以驅動第一調節件1圍繞轉軸8旋轉。

可選地，所述第一驅動件2可以為直線電機，直線電機的機體鉸接在連接件7上，直線電機的輸出軸與第二安裝板12鉸接，通過直線電機的輸出軸的伸出與縮回，即可帶動第二安裝板12圍繞轉軸8轉動。

在本實用新型的一個優選實施方式中，如圖5所示，所述第一驅動件2為舵機，所述驅動板21的一端與所述舵機的擺臂22鉸接連接，所述驅動板21的另一端與所述第二安裝板12鉸接連接。從而，通過舵機的擺臂22的擺動，可以帶動驅動板21轉動，從而帶動第二安裝板12圍繞轉軸8轉動。

在本實用新型中，所述第二調節件3是用于安裝固定件5的，因此與第一調節件1類似，第二調節件3也可以采用任何適當的結構，如柱體、塊體、或框體等。

在本實用新型中，優選地，所述第二調節件3包括第三安裝板31，所述第三安裝板31與所述第二驅動件4傳動連接。通過第二驅動件4的轉動，即可帶動第三安裝板31轉動。

在本實用新型的一個優選實施方式中，如圖3所示，所述第二驅動件4為舵機，所述舵機的擺臂與所述第三安裝板31固定連接。

在本實用新型中，所述固定件5時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可以采用任何適當的形狀結構。

在本實用新型的一個優選實施方式中，如圖5所示，所述固定件5包括安裝在所述第二調節件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設置為由固定板51和安裝座52構成，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。進一步地，如圖4所示，所述安裝孔53的軸線與所述第一調節件1和第二調節件3的轉動軸線均垂直。從而可以簡化飛控系統的操作程序。

為了使得激光測量頭6安裝地更加牢固，在本實用新型的另一個優選實施方式中，所述安裝座52上開設有與所述安裝孔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內安裝有用于固定所述激光測量頭6的頂絲。通過頂絲適當頂緊安裝在安裝孔53內的激光測量頭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。

以上實施方式的先后順序僅為便于描述，不代表實施方式的優劣。

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