一种无人机用三维地形测绘装置的制作方法

本发明涉及地形测绘，尤其涉及一种无人机用三维地形测绘装置。

背景技术：

1、随着科技的飞速发展，无人机技术已经深入到各个领域，尤其是采用无人机进行空中测绘更是颠覆了传统的地理信息获取方式。无人机测绘是通过无人机搭载的高清相机、激光雷达等设备对目标区域进行高精度、高效率的拍摄和测量。相比于传统测绘方式具有灵活、高效、可轻松应对复杂的地形和环境等方面的优势，其能够提供更加精准、更丰富的地理信息。在地理勘测、城市规划、环境保护、农业监测等领域已经广泛应用。应对地质灾害的防治、预警以及灾后的及时救援等是一项重要的工作，而无人机测绘技术可在地震、洪涝等自然灾害发生后快速到达现场，获取灾区的实时地理信息，并基于无人机获取的视频获取灾害点位信息，并叠加山峰、水系、路网等专题数据为灾害救援提供决策依据具有重要的作用。在无人机测绘设备使用过程中，有时会发生由于操控失误、受到鸟类等撞击、大风等的影响而造成无人机失控，进而造成测绘设备坠毁的问题，这些高清相机、激光雷达等测绘设备往往价格不菲，一旦坠毁，不仅造成经济损失，而且会导致测绘过程中终止，而且造成测绘数据丢失，影响质灾害的防治、预警以及灾后的及时救援。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种无人机用三维地形测绘装置，该装置能够在发生无人机出现可能坠毁的情况时，及时与搭载的测绘设备分离，并使测绘设备在降落伞的作用下逐渐降落在地面上，防止随无人机一起坠毁，减少因此造成的损失。具体地，本发明的技术方案如下所示。

2、一种无人机用三维地形测绘装置，包括：无人机、连接单元、分离机构、测绘设备和降落伞机构。其中：所述连接单元固定在无人机的机腹上。所述分离机构包括外壳、滑块、曲轴、第一弹簧、牵拉杆。圆柱形的所述外壳的顶面上具有与其内腔连通的凸出内腔，其插接在所述连接单元的底面凹槽中且两者通过设置在该凹槽中的电磁铁吸附连接。所述电磁铁与无人机的控制系统连接，以便进行电磁铁的启闭。所述滑块悬空设置在外壳内腔中且两者侧壁滑动接触。所述曲轴为竖向设置在外壳中的弧形杆件，且两根该曲轴对称、转动连接在滑块的前壁面上。所述曲轴的上端位于凸出内腔的下部开口中，所述曲轴的下端具有夹爪。所述第一弹簧两端分别与两根所述曲轴连接。所述牵拉杆的下端与滑块连接，上端活动穿过所述凸出内腔的顶面后与连接单元的底面连接。所述测绘设备的顶面具有卡头，其穿过所述外壳下端口后卡在两个所述夹爪之间。所述降落机构包括腔管、推板、弹射件、降落伞、拉绳和限位杆。所述腔管水平固定在测绘设备的顶面上，所述外壳的下端口位于两个腔管之间，且外壳的下端口与测绘设备的顶壁之间具有间隙。所述推板位于腔管中，所述弹射件位于推板和腔管的尾端之间。所述腔管前端端口内壁上具有外沿，以限制所述推板脱离腔管的内腔。所述降落伞填充在腔管的前端腔室中且与推板连接。所述拉绳的一端与所述推板连接，另一端活动穿出腔管的尾端后挂在限位杆的下端，且所述弹射件在拉绳的作用下处于压缩状态。所述限位杆的上端竖向活动连接在外壳上。当所述外壳随测绘设备下降时，所述拉绳脱离限位杆的下端，进而使所述降落伞被弹射件从腔管前端端口弹出。

3、进一步地，所述滑块为对称设置的两个，且两个所述滑块之间具有间隙，所述曲轴位于该间隙之间，且所述曲轴套在转轴上，所述转轴的两端分别与两个所述滑块的侧壁连接。

4、进一步地，所述第一弹簧的两端分别插接在连接杆上，所述连接杆的另一端与曲轴固定连接。

5、进一步地，所述凸出内腔的顶面上具有穿孔，所述牵拉杆为刚性绳，其上端穿过所述穿孔后与所述连接单元的底面凹槽连接。所述牵拉杆的下端与滑块顶面上的连接环连接。

6、进一步地，所述卡头是由固定在柱体上的托板组成的“t”字型结构。其中：所述柱体卡在两个所述夹爪之间，且所述托板的底面支撑在夹爪上。优选地，所述柱体为立方柱体，且所述夹爪上具有凹槽，所述柱体位于该凹槽中。

7、进一步地，所述夹爪的下表面为弧形面，以便将所述卡头推入到两个夹爪之间。

8、进一步地，所述托板的上表面边缘为圆角，以便将所述卡头推入到两个夹爪之间。

9、进一步地，所述外壳的侧壁上具有限位管，所述限位杆的上端位于限位管中。优选地，所述限位杆的上端穿出限位管的上端口后与限位块连接，且所述限位块支撑在限位管的上端口上。

10、进一步地，所述连接单元的外侧壁上固定有挡板，所述挡板和外壳的顶面之间具有压缩状态的第二弹簧。优选地，所述第二弹簧的上端与挡板连接。

11、进一步地，所述腔管的尾端底面外壁上固定有支撑架，所述支撑架上竖向转动连接有一根竖管，使该竖管能够通过旋转靠近或者远离腔管的尾端底面。所述拉绳的一端套在该竖管的下端上。所述限位杆的下端连接有滚轮，且所述限位杆的下端位于竖管的上端口中，所述滚轮的轮面与于竖管的内壁接触。

12、进一步地，所述竖管的上端外壁上具有水设置的顶杆，所述顶杆的另一端抵接在腔管的尾端底面外壁上。

13、进一步地，所述拉绳的一端具有套环，其套在所述竖管的下端上。

14、进一步地，所述降落伞还包括封盖，所述封盖盖合在腔管的前端端口上。

15、与现有技术相比，本发明具有以下方面的有益技术效果：本发明的无人机用三维地形测绘装置可在无人机出现失控等容易造成坠毁的问题时，利用特殊结构的所述连接单元、分离机构使测绘设备与无人机分离，同时使所述降落伞机构打开，从而使所述测绘设备缓降至底面上，减小坠机导致的测绘设备损坏的问题。这是由于：当无人机发生失控等问题时，所述连接单元中的电磁铁关闭，所述分离机构、测绘设备和降落伞机构在自身重力下开始下坠，由于分离机构中的所述滑块被牵拉杆连接在连接单元上，所述外壳与滑块发生相对运动向下，相当于滑块向上运动，此时两个所述曲轴的上端进入凸出内腔中而受到挤压相互靠近，进而使曲轴下端的夹爪张开，此时外壳在曲轴的的约束下也停止与滑块之间的相对运动，而所述测绘设备和降落伞机构继续下降并和分离机构分离，进而与无人机也分离。此时，所述拉绳也与限位杆的下端脱离，进而使所述降落伞在推板和弹射件的作用下被弹出腔管，降落伞打开后可使所述测绘设备逐渐降落至地面上，防止测绘设备随无人机一起坠毁，减少因此造成的损失。

技术特征：

1.一种无人机用三维地形测绘装置，其特征在于，包括：无人机、连接单元、分离机构、测绘设备和降落伞机构；所述连接单元固定在无人机的机腹上；

2.根据权利要求1所述的无人机用三维地形测绘装置，其特征在于，所述滑块为对称设置的两个，且两个所述滑块之间具有间隙，所述曲轴位于该间隙之间，且所述曲轴套在转轴上，所述转轴的两端分别与两个所述滑块的侧壁连接。

3.根据权利要求1所述的无人机用三维地形测绘装置，其特征在于，所述第一弹簧的两端分别插接在连接杆上，所述连接杆的另一端与曲轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的无人机用三维地形测绘装置，其特征在于，所述凸出内腔的顶面上具有穿孔，所述牵拉杆为刚性绳，其上端穿过所述穿孔后与所述连接单元的底面凹槽连接；所述牵拉杆的下端与滑块顶面上的连接环连接。

5.根据权利要求1所述的无人机用三维地形测绘装置，其特征在于，所述卡头是由固定在柱体上的托板组成的“t”字型结构；其中：所述柱体卡在两个所述夹爪之间，且所述托板的底面支撑在夹爪上；

6.根据权利要求1所述的无人机用三维地形测绘装置，其特征在于，所述连接单元的外侧壁上固定有挡板，所述挡板和外壳的顶面之间具有压缩状态的第二弹簧；优选地，所述第二弹簧的上端与挡板连接。

7.根据权利要求1所述的无人机用三维地形测绘装置，其特征在于，所述外壳的侧壁上具有限位管，所述限位杆的上端位于限位管中；优选地，所述限位杆的上端穿出限位管的上端口后与限位块连接，且所述限位块支撑在限位管的上端口上。

8.根据权利要求7所述的无人机用三维地形测绘装置，其特征在于，所述腔管的尾端底面外壁上固定有支撑架，所述支撑架上竖向转动连接有一根竖管，使该竖管能够通过旋转靠近或者远离腔管的尾端底面；所述拉绳的一端套在该竖管的下端上；所述限位杆的下端连接有滚轮，且所述限位杆的下端位于竖管的上端口中，所述滚轮的轮面与于竖管的内壁接触。

9.根据权利要求8所述的无人机用三维地形测绘装置，其特征在于，所述竖管的上端外壁上具有水设置的顶杆，所述顶杆的另一端抵接在腔管的尾端底面外壁上；

10.根据权利要求1-9任一项所述的无人机用三维地形测绘装置，其特征在于，所述降落伞还包括封盖，所述封盖盖合在腔管的前端端口上。

技术总结本发明涉及地形测绘技术领域，具体包括一种无人机用三维地形测绘装置。该测绘装置包括：无人机、连接单元、分离机构、测绘设备和降落伞机构。所述连接单元固定在无人机的机腹上。所述分离机构与连接单元连接，所述降落伞机构固定在测绘设备上，且所述测绘设备和降落伞机构均与分离机构连接。本发明的上述无人机用三维地形测绘装置能够在发生无人机出现可能坠毁的情况时，及时与搭载的测绘设备分离，并使测绘设备在降落伞的作用下逐渐降落在地面上，防止随无人机一起坠毁，减少因此造成的损失。技术研发人员：姜兆君,宋彬,郑军洋,李殿忠,王志鹏,王彦杰受保护的技术使用者：山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队（山东省第六地质矿产勘查院）技术研发日：技术公布日：2024/4/17