一种无人机航拍装置及其方法与流程

本发明属于无人机，具体为一种无人机航拍装置及其方法。

背景技术：

1、无人机航测是传统航空摄影测量手段的有力补充，具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点，在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势，在对旅游景区规划时，通过无人机航拍可以对旅游景区进行图像数据采集，其中，无人机上的摄像头一般固定安装于机体的底部，不便于对位于无人机上方的图像数据进行采集，存在一定的局限性。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种无人机航拍装置及其方法，有效的解决了上述背景技术中不便于对位于无人机不同方位上的图像数据进行采集的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机航拍装置，包括无人机本体，所述无人机本体的两侧分别设有摄像头，摄像头靠近无人机本体的一侧设有支架，摄像头上固定连接有第一支撑部，第一支撑部上贯穿有固定连接的第一转轴，第一转轴贯穿支架，第一转轴和支架的连接处设有轴承，支架上固定连接有第二支撑部，第二支撑部上贯穿有固定连接的第二转轴，第二转轴的一端设有第一齿轮，第二转轴和第一齿轮的连接处设有轴承，第一齿轮和第一转轴通过滚动啮合结构连接，第一齿轮远离第二转轴的一侧固定连接有第三转轴，第三转轴的外部套设有第一支撑板，第三转轴和第一支撑板的连接处设有轴承，第一支撑板和无人机本体固定连接，无人机本体的上方设有活动架，活动架和第二转轴通过啮合传动件连接，无人机本体的顶部固定连接有控制箱，控制箱上贯穿有丝杆和第一连接轴，丝杆和第一连接轴分别通过轴承与控制箱连接，第一连接轴和第三转轴通过同步旋转单元连接，无人机本体上固定连接有第一导向柱，丝杆和第一导向柱均贯穿活动架，丝杆和活动架的连接方式为螺纹连接，控制箱上设有用于驱动丝杆和第一连接轴旋转的旋定按压锁死机构。

3、优选的，所述滚动啮合结构包括固定安装于第一转轴上的第一伞齿轮，支架上设有第二连接轴，第二连接轴的外部套设有第一固定板，第二连接轴和第一固定板的连接处设有轴承，第一固定板和支架固定连接，第二连接轴的一端固定连接有与第一伞齿轮相啮合的第二伞齿轮，第二连接轴的另一端固定连接有与第一齿轮相啮合的第二齿轮。

4、优选的，所述同步旋转单元包括设置于第一连接轴下方的传动轴，且传动轴贯穿无人机本体，传动轴和无人机本体的连接处设有轴承，第一连接轴的底端与位于无人机本体内的第三伞齿轮固定连接，传动轴的外部固定套设有与第三伞齿轮相啮合的第四伞齿轮，第三转轴上固定连接有第五伞齿轮，传动轴的两端分别固定连接有第六伞齿轮，且第六伞齿轮和第五伞齿轮相啮合。

5、优选的，所述啮合传动件包括固定安装于第二转轴远离第一齿轮一端的第四齿轮，活动架上固定连接有两个第三齿板，且第四齿轮和第三齿板相啮合，第三齿板上固定连接有第二固定块，第二固定块上贯穿有第二导向柱，第二导向柱通过连接板与无人机本体固定连接。

6、优选的，所述旋定按压锁死机构包括固定安装于控制箱内的双轴电机，双轴电机的两个输出端分别固定连接有第一摩擦轮和第二摩擦轮，丝杆的底端与位于控制箱内的第三摩擦轮固定连接，第三摩擦轮的底部和第一摩擦轮的顶部相接触，第一连接轴的顶端与位于控制箱内的第四摩擦轮固定连接，第二摩擦轮的底部和第四摩擦轮的顶部相接触，控制箱上设有分别限位锁死第三摩擦轮和第四摩擦轮位置的按压结构。

7、优选的，所述按压结构包括设置于控制箱一侧的第一活动板，第一活动板和控制箱通过液压伸缩杆连接，控制箱内设有位于第三摩擦轮靠近第一活动板一侧的第一定位板，第一定位板和第一活动板通过第一弹性单元连接，控制箱内设有位于第四摩擦轮远离第一活动板一侧的第二定位板，第二定位板的一侧设有两个支撑柱，支撑柱与第一活动板固定连接，支撑柱和第二定位板通过第二弹性单元连接，控制箱上设有与第二定位板相配合的异向按压器。

8、优选的，所述异向按压器包括固定安装于支撑柱上的按压柱，控制箱内设有第二活动板，且按压柱位于第二活动板的一侧，第二活动板上固定连接有第一齿板，第一齿板的下方设有第四转轴，第四转轴的外部套设有两个第二固定板，第四转轴和第二固定板的连接处设有轴承，第二固定板和控制箱固定连接，第四转轴的外部固定套设有与第一齿板相啮合的第三齿轮，第二定位板远离第四摩擦轮的一侧设有第二齿板，第二齿板和第三齿轮相啮合，第二齿板上固定连接有第一固定块，第一固定块上贯穿有导向板，且导向板的一端和控制箱固定连接，第二活动板上至少贯穿有两个固定柱，固定柱的一端和控制箱固定连接，固定柱的另一端固定连接有限位盘，固定柱的外部套设有第一弹簧，第一弹簧的两端分别与控制箱和第二活动板固定连接。

9、优选的，所述第一弹性单元包括固定安装于第一定位板上的滑板，第一活动板上固定连接有第二支撑板，第二支撑板上开设有第一凹槽，且滑板的一端位于第一凹槽内，滑板和第一凹槽的一侧内壁通过第二弹簧连接。

10、优选的，所述第二弹性单元包括两个固定安装于第二定位板上的活动柱，支撑柱上开设有第二凹槽，活动柱的一端位于对应的第二凹槽内，活动柱和第二凹槽的一侧内壁通过第三弹簧连接。

11、本发明还提供了一种无人机航拍方法，包括如上述所述的无人机航拍装置，包括以下步骤：

12、步骤一：启动无人机本体，以使无人机本体飞至预设的航拍位置，需要对指定位置进行图像采集时，通过旋定按压锁死机构驱动丝杆旋转，丝杆驱动活动架竖直方向移动；

13、步骤二：活动架通过啮合传动件驱动第二转轴旋转，第二转轴通过第二支撑部、支架和第一支撑部驱动摄像头旋转，使得摄像头以第二转轴为旋转轴转动，根据需要采集的图像相对无人机本体的位置，调整摄像头的高度，以使摄像头相对无人机本体的高度发生改变；

14、步骤三：摄像头移动至预设高度时，通过旋定按压锁死机构驱动第一连接轴旋转，第一连接轴通过同步旋转单元驱动第三转轴旋转，第三转轴驱动第一齿轮旋转，第一齿轮通过滚动啮合结构驱动第一转轴旋转；

15、步骤四：第一转轴通过第一支撑部驱动摄像头旋转，以使摄像头以第一转轴为旋转轴转动，改变摄像头的倾斜角度，进而调整摄像头的航拍角度，即可通过摄像头对预设的图像采集位置进行数据采集。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、、启动无人机本体，以使无人机本体飞至预设的航拍位置，需要对指定位置进行图像采集时，通过旋定按压锁死机构驱动丝杆旋转，丝杆驱动活动架竖直方向移动，活动架通过啮合传动件驱动第二转轴旋转，第二转轴通过第二支撑部、支架和第一支撑部驱动摄像头旋转，使得摄像头以第二转轴为旋转轴转动，根据需要采集的图像相对无人机本体的位置，调整摄像头的高度，以使摄像头相对无人机本体的高度发生改变，摄像头移动至预设高度时，通过旋定按压锁死机构驱动第一连接轴旋转，第一连接轴通过同步旋转单元驱动第三转轴旋转，第三转轴驱动第一齿轮旋转，第一齿轮通过滚动啮合结构驱动第一转轴旋转，第一转轴通过第一支撑部驱动摄像头旋转，以使摄像头以第一转轴为旋转轴转动，改变摄像头的倾斜角度，进而调整摄像头的航拍角度，即可通过摄像头对预设的图像采集位置进行数据采集，可以根据实际航拍需求，以使摄像头相对无人机本体的高度发生改变，同时可以改变摄像头的航拍角度，以使摄像头可以对位于无人机本体不同方向上的图像进行数据采集，提高了适用范围；

18、、当活动架竖直方向移动时，活动架驱动第三齿板竖直方向移动，第三齿板通过第四齿轮驱动第二转轴旋转，以使支架和摄像头以第二转轴为旋转轴旋转，通过第二固定块、第二导向柱和连接板的设计，以使第三齿板相对无人机本体竖直方向平稳的移动，当摄像头以第二转轴为旋转轴旋转时，支架通过第一固定板和第二连接轴驱动第二齿轮围绕第一齿轮公转，第二齿轮围绕第一齿轮公转的同时，旋定按压锁死机构同步驱动第一连接轴旋转，第一连接轴驱动第三伞齿轮旋转，第三伞齿轮通过第四伞齿轮驱动传动轴和第六伞齿轮旋转，第六伞齿轮通过第五伞齿轮驱动第三转轴和第一齿轮旋转，使得第一齿轮自转的方向与第二齿轮围绕第一齿轮公转的方向一致，进而使得第二齿轮围绕第一齿轮公转的同时，第二齿轮和第二连接轴相对第一固定板固定，第二齿轮和第二连接轴不发生自转，当第二齿轮围绕第一齿轮公转至预设位置，活动架竖直方向停止移动，第二转轴和第二支撑部相对无人机本体固定，通过旋定按压锁死机构驱动第一连接轴单独旋转，第一连接轴即可驱动第三转轴和第一齿轮自转，第一齿轮驱动第二齿轮旋转，第二齿轮通过第二连接轴和第二伞齿轮驱动第一伞齿轮和第一转轴旋转，即可使得第一支撑部和摄像头转动，以改变摄像头的航拍角度；

19、、当需要第一连接轴和丝杆同时旋转时，按压结构解除对第三摩擦轮和第四摩擦轮位置的限定，双轴电机驱动第一摩擦轮和第二摩擦轮旋转，第一摩擦轮通过摩擦力驱动第三摩擦轮和丝杆旋转，第二摩擦轮通过摩擦力驱动第四摩擦轮和第一连接轴旋转，当只需要驱动丝杆旋转时，按压结构对第四摩擦轮的位置进行限位，以使第一连接轴和第四摩擦轮相对控制箱固定，当双轴电机驱动第二摩擦轮旋转时，第四摩擦轮保持静止，第二摩擦轮相对第四摩擦轮转动，当不需要调整摄像头的位置时，通过按压结构分别对第三摩擦轮和第四摩擦轮的位置进行限定，避免丝杆和第一连接轴因非人为因素转动；

20、、通过液压伸缩杆驱动第一活动板靠近控制箱移动，以使第二支撑板和滑板朝向第三摩擦轮移动，当第一定位板和第三摩擦轮相接触时，随着第一活动板的持续移动，增加滑板位于第一凹槽内的长度，第二弹簧处于压缩状态，第二弹簧对滑板和第一定位板施加压力，即可使得第一定位板弹性按压第三摩擦轮，以使第三摩擦轮相对第一定位板和控制箱固定，此时单独限位第三摩擦轮的位置，以使双轴电机可以单独通过第二摩擦轮驱动第四摩擦轮和第一连接轴旋转，需要对第三摩擦轮和第四摩擦轮的位置进行同时限位时，液压伸缩杆驱动第一活动板持续移动，第一活动板移动的同时，第一活动板驱动支撑柱和按压柱移动，按压柱按压第二活动板，第二活动板相对固定柱移动，第一弹簧处于压缩状态，同时第二活动板驱动第一齿板移动，第一齿板驱动第三齿轮和第四转轴自转，以使第三齿轮驱动第二齿板朝向第二定位板移动，同时第一固定块在导向板上滑动，通过第一固定块和导向板的设计，以使第二齿板相对控制箱水平方向平稳的移动，随着第二齿板的持续移动，第二齿板按压第二定位板，第二齿板驱动第二定位板移动，增加活动柱位于第二凹槽内的长度，第三弹簧处于压缩状态，最终使得第二定位板按压在第四摩擦轮上，第四摩擦轮相对第二定位板和控制箱固定，即可同时使得第三摩擦轮和第四摩擦轮相对控制箱固定，当不需要对第三摩擦轮和第四摩擦轮的位置进行限定时，液压伸缩杆驱动第一活动板复位初始位置，以使第一定位板不再按压第三摩擦轮，且按压柱不再按压第二活动板，第一弹簧驱动第二活动板复位初始位置，以使第二齿板不再按压第二定位板，同时第三弹簧驱动活动柱和第二定位板移动，以使第二定位板复位初始位置，进而使得第二定位板不再按压第四摩擦轮，即可同时解除对第三摩擦轮和第四摩擦轮位置的限定。