旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無人機(jī)，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]航測，現(xiàn)在也叫攝影測量與遙感，主要提取地球表面中各種目標(biāo)對象的幾何與物理特征信息，從而為人們認(rèn)識自然和改造自然提供科學(xué)的技術(shù)和方法。現(xiàn)有技術(shù)中，將攝像機(jī)安裝在智能飛行機(jī)上，航拍的攝像機(jī)可以由攝影師控制，也可以自動拍攝或遠(yuǎn)程控制。目前，僅僅局限于對如何操控?cái)z像機(jī)，而無法及時地對攝像機(jī)采集的圖像進(jìn)行導(dǎo)出儲存和處理。
[0003]空氣質(zhì)量采集基本都在地面操作完成，且為定點(diǎn)采用，因此采集的質(zhì)量指標(biāo)基本都是接近地面的空氣質(zhì)量指標(biāo)，而對于高空的空氣質(zhì)量卻很難采集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)，包括機(jī)身、滑輪、設(shè)置在機(jī)身和起落架上的多個空氣質(zhì)量傳感器、航空攝像機(jī)、三維激光掃描儀、設(shè)置在機(jī)身的前方底部且驅(qū)動航空攝像機(jī)和三維激光掃描儀360度轉(zhuǎn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、以及安裝在控制室內(nèi)的嵌入式ARM9芯片、PIC單片機(jī)和接收顯示模塊；滑輪通過起落架連接在機(jī)身的底部，在機(jī)身的前部設(shè)置控制室;
所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)球、動力驅(qū)動器和旋轉(zhuǎn)球的球冠上設(shè)置等邊的三角支撐平臺；所述三角支撐平臺三條腿的端部分別連接球碗，球碗與三角支撐平臺的腳底轉(zhuǎn)動配合，球碗壓在動力球體上，三個動力球體與旋轉(zhuǎn)球通過摩擦配合，旋轉(zhuǎn)球由三個動力球體控制滾動；動力驅(qū)動器設(shè)于三角支撐平臺上并控制動力球體的滾動；
每個空氣質(zhì)量傳感器上均安裝有發(fā)射傳感器模塊，所述空氣質(zhì)量傳感器采集的空氣質(zhì)量信號通過發(fā)射傳感器模塊發(fā)射給接收顯示模塊；所述航空攝像機(jī)和三維激光掃描儀安裝在旋轉(zhuǎn)球的底部，所述航空攝像機(jī)和三維激光掃描儀采集的三維數(shù)據(jù)信息輸入嵌入式ARM9芯片，所述嵌入式ARM9芯片通過串口與PIC單片機(jī)連接。
[0006]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述嵌入式ARM9芯片采用ARM9-S3C2440芯片。
[0007]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述PIC單片機(jī)采用PIC16F877A單片機(jī)。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述接收顯示模塊與地面的手持智能終端通信連接。
[0009]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)方案，所述動力驅(qū)動器通過電機(jī)控制動力球體的轉(zhuǎn)動。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述球碗的內(nèi)表面均布數(shù)個滾珠，所述球碗通過滾珠壓在動力球體上。
[0011]作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述電機(jī)固定設(shè)在球碗上，電機(jī)的動力輸出軸連接動力球體。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:通過動力驅(qū)動器驅(qū)動三個動力球體轉(zhuǎn)動，依靠摩擦力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)球轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)球進(jìn)而帶動航空攝像機(jī)和三維激光掃描儀可作360度全景拍攝；航空攝像機(jī)和三維激光掃描儀采集的三維數(shù)據(jù)信息可隨時輸入嵌入式ARM9芯片，通過嵌入式ARM9芯片輸入PIC單片機(jī)，PIC單片機(jī)對航空攝像機(jī)和三維激光掃描儀采集的三維數(shù)據(jù)信息進(jìn)行導(dǎo)出儲存和處理，能夠做到及時準(zhǔn)確的將航空攝像機(jī)和三維激光掃描儀采集的三維數(shù)據(jù)信息輸出；將用于地面的空氣質(zhì)量傳感器、發(fā)射傳感器模塊和接收顯示模塊轉(zhuǎn)移到無人機(jī)上，便可實(shí)現(xiàn)動態(tài)、隨機(jī)的對高空的空氣質(zhì)量進(jìn)行采集。
【附圖說明】
[0013]圖1為旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，I 一機(jī)身；2—滑輪；3—起落架；4 一控制室；5—空氣質(zhì)量傳感器；6—航空攝像機(jī)；7—三維激光掃描儀；8—嵌入式ARM9芯片；9一PIC單片機(jī)；10—接收顯不模塊；11 一發(fā)射傳感器模塊；12—手持智能終端；13—旋轉(zhuǎn)球；14一動力驅(qū)動器；15—三角支撐平臺；16—球碗；17—動力球體。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0016]如圖1所示，旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)包括機(jī)身1、滑輪2、設(shè)置在機(jī)身I和起落架3上的多個空氣質(zhì)量傳感器5、航空攝像機(jī)6、三維激光掃描儀7、設(shè)置在機(jī)身I的前方底部且驅(qū)動航空攝像機(jī)6和三維激光掃描儀360度轉(zhuǎn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、以及安裝在控制室4內(nèi)的嵌入式ARM9芯片8、PIC單片機(jī)9和接收顯示模塊10?；?通過起落架3連接在機(jī)身I的底部，在機(jī)身I的前部設(shè)置控制室4。
[0017]執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)球13、動力驅(qū)動器14和旋轉(zhuǎn)球13的球冠上設(shè)置等邊的三角支撐平臺15。三角支撐平臺15三條腿的端部分別連接球碗16，球碗16與三角支撐平臺15的腳底轉(zhuǎn)動配合，球碗16壓在動力球體17上，該三個動力球體17與旋轉(zhuǎn)球13通過摩擦配合，配合面積相對增大，旋轉(zhuǎn)球13由該三個動力球體17控制滾動，動力驅(qū)動器14設(shè)于三角支撐平臺15上并控制動力球體17的滾動。
[0018]每個空氣質(zhì)量傳感器5上均安裝有發(fā)射傳感器模塊11，空氣質(zhì)量傳感器5采集的空氣質(zhì)量信號通過發(fā)射傳感器模塊11發(fā)射給接收顯示模塊10。航空攝像機(jī)6和三維激光掃描儀7安裝在旋轉(zhuǎn)球13的底部，航空攝像機(jī)6和三維激光掃描儀7采集的三維數(shù)據(jù)信息輸入嵌入式ARM9芯片8，嵌入式ARM9芯片8通過串口與PIC單片機(jī)9連接。在本發(fā)明中，嵌入式ARM9芯片8采用ARM9-S3C2440芯片。PIC單片機(jī)9采用PIC16F877A單片機(jī)。
[0019]動力驅(qū)動器14通過電機(jī)控制動力球體17的轉(zhuǎn)動；球碗16的內(nèi)表面均布數(shù)個滾珠，球碗16通過滾珠壓在動力球體17上。電機(jī)固定設(shè)在球碗16上，電機(jī)的動力輸出軸連接動力球體17。
[0020]將用于地面的空氣質(zhì)量傳感器5、發(fā)射傳感器模塊11和接收顯示模塊10轉(zhuǎn)移到無人機(jī)上，便可實(shí)現(xiàn)動態(tài)、隨機(jī)的對高空的空氣質(zhì)量進(jìn)行采集。通過動力驅(qū)動器14驅(qū)動三個動力球體17轉(zhuǎn)動，依靠摩擦力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)球13轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)球13進(jìn)而帶動航空攝像機(jī)6和三維激光掃描儀7可作360度全景拍攝。航空攝像機(jī)6和三維激光掃描儀7采集的三維數(shù)據(jù)信息可隨時輸入嵌入式ARM9芯片8，通過嵌入式ARM9芯片8輸入PIC單片機(jī)9，PIC單片機(jī)9對航空攝像機(jī)6和三維激光掃描儀7采集的三維數(shù)據(jù)信息進(jìn)行導(dǎo)出儲存和處理，能夠做到及時準(zhǔn)確的將航空攝像機(jī)6和三維激光掃描儀7采集的三維數(shù)據(jù)信息輸出。將PIC單片機(jī)9與地面的智能終端通信連接，這樣可通過地面的智能終端隨時觀測到高空拍攝的圖片信息。
[0021]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)，包括機(jī)身(I)和滑輪(2)，滑輪(2)通過起落架(3)連接在機(jī)身(I)的底部，在機(jī)身(I)的前部設(shè)置控制室(4);其特征在于:還包括設(shè)置在機(jī)身(I)和起落架(3 )上的多個空氣質(zhì)量傳感器(5 )、航空攝像機(jī)(6 )、三維激光掃描儀(7)、設(shè)置在機(jī)身(I)的前方底部且驅(qū)動航空攝像機(jī)(6)和三維激光掃描儀(7) 360度轉(zhuǎn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、以及安裝在控制室(4)內(nèi)的嵌入式ARM9芯片(8)、PIC單片機(jī)(9)和接收顯示模塊(10); 所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)球(13)、動力驅(qū)動器(14)和旋轉(zhuǎn)球(13)的球冠上設(shè)置等邊的三角支撐平臺(15);所述三角支撐平臺(15)三條腿的端部分別連接球碗(16)，球碗(16)與三角支撐平臺(15 )的腳底轉(zhuǎn)動配合，球碗(16 )壓在動力球體(17 )上，三個動力球體(17 )與旋轉(zhuǎn)球(13 )通過摩擦配合，旋轉(zhuǎn)球(13 )由三個動力球體(17 )控制滾動；動力驅(qū)動器(14 )設(shè)于三角支撐平臺(15)上并控制動力球體(17)的滾動； 每個空氣質(zhì)量傳感器(5)上均安裝有發(fā)射傳感器模塊(11)，所述空氣質(zhì)量傳感器(5)采集的空氣質(zhì)量信號通過發(fā)射傳感器模塊(11)發(fā)射給接收顯示模塊(10 );所述航空攝像機(jī)(6)和三維激光掃描儀(7)安裝在旋轉(zhuǎn)球(13)的底部，所述航空攝像機(jī)(6)和三維激光掃描儀(7)采集的三維數(shù)據(jù)信息輸入嵌入式ARM9芯片(8)，所述嵌入式ARM9芯片(8)通過串口與PIC單片機(jī)(9)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)，其特征在于:所述嵌入式ARM9芯片(8)采用ARM9-S3C2440芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)，其特征在于:所述PIC單片機(jī)(9)采用PIC16F877A單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)，其特征在于:所述接收顯示模塊(10)與地面的手持智能終端(12)通信連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)，其特征在于:所述動力驅(qū)動器(14 )通過電機(jī)控制動力球體(17 )的轉(zhuǎn)動。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)，其特征在于:所述球碗(16)的內(nèi)表面均布數(shù)個滾珠，所述球碗(16)通過滾珠壓在動力球體(17)上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)固定設(shè)在球碗(16)上，電機(jī)的動力輸出軸連接動力球體(17)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)式航測和空氣質(zhì)量采集于一體的無人機(jī)，包括機(jī)身、滑輪、空氣質(zhì)量傳感器、航空攝像機(jī)、三維激光掃描儀、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、嵌入式ARM9芯片、PIC單片機(jī)和接收顯示模塊；空氣質(zhì)量傳感器采集的空氣質(zhì)量信號通過發(fā)射傳感器模塊發(fā)射給接收顯示模塊；航空攝像機(jī)和三維激光掃描儀采集的三維數(shù)據(jù)信息輸入嵌入式ARM9芯片，嵌入式ARM9芯片通過串口與PIC單片機(jī)連接。本發(fā)明將航空攝像機(jī)和三維激光掃描儀采集的三維數(shù)據(jù)信息可隨時輸入嵌入式ARM9芯片，PIC單片機(jī)對航空攝像機(jī)和三維激光掃描儀采集的三維數(shù)據(jù)信息進(jìn)行導(dǎo)出儲存和處理；將空氣質(zhì)量傳感器、發(fā)射傳感器模塊和接收顯示模塊轉(zhuǎn)移到無人機(jī)上，便可實(shí)現(xiàn)動態(tài)、隨機(jī)的對高空的空氣質(zhì)量進(jìn)行采集。
【IPC分類】G01C11/00, B64D47/08, B64D47/00, G01N33/00
【公開號】CN105129102
【申請?zhí)枴緾N201510498987
【發(fā)明人】黃成城
【申請人】重慶古思特商業(yè)管理有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月14日