本發(fā)明涉及無人機(jī)，尤其涉及一種基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置及其測(cè)繪方法。

背景技術(shù)：

1、無人機(jī)是通過遠(yuǎn)程設(shè)備控制行進(jìn)方向的小型飛行器，在人們進(jìn)行工程測(cè)繪時(shí)往往會(huì)將棱鏡云臺(tái)安裝在無人機(jī)上，配合地面上的操作人員，對(duì)施工地區(qū)的地形進(jìn)行快速和準(zhǔn)確的測(cè)量?，F(xiàn)有的無人機(jī)在飛行途中，鏡頭表面容易附著沙塵。特別在氣候干旱、植被稀少以及強(qiáng)風(fēng)天氣的環(huán)境中，存在風(fēng)沙揚(yáng)塵較大的情況，易發(fā)沙塵暴，沙塵暴后進(jìn)行無人機(jī)進(jìn)行測(cè)繪可以迅速獲取災(zāi)害影響區(qū)域的圖像和數(shù)據(jù)，評(píng)估沙塵暴對(duì)農(nóng)作物、基礎(chǔ)設(shè)施和人類活動(dòng)的影響范圍及程度，但此時(shí)空氣中的沙塵含量較大，無人機(jī)在飛行時(shí)，鏡頭很容易受到空氣中的懸浮顆粒物的污染，現(xiàn)有技術(shù)中常采用電動(dòng)刮刷機(jī)構(gòu)清理鏡頭，此種方式增大了能量消耗，降低了無人機(jī)的續(xù)航。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，采用動(dòng)力葉片，在外界風(fēng)流的作用下，帶動(dòng)活動(dòng)帶輪，進(jìn)而使清潔板轉(zhuǎn)動(dòng)來擦拭棱鏡表面，此種方式中，未對(duì)鏡頭與云臺(tái)連接處進(jìn)行防護(hù)以及無法在防塵的同時(shí)適應(yīng)鏡頭的角度調(diào)節(jié)，且對(duì)沙塵的自動(dòng)清潔效果較差；采用帶有尼龍毛刷的受風(fēng)板，利用螺旋槳吹拂動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)鏡頭進(jìn)行掃擦清潔，此種方式中，仍未對(duì)鏡頭與云臺(tái)連接處進(jìn)行防護(hù)，且對(duì)攝像機(jī)其他可能沾染沙塵部位無法清潔，降低了清潔效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中未對(duì)鏡頭與云臺(tái)連接處進(jìn)行防護(hù)以及無法在防塵的同時(shí)適應(yīng)鏡頭的角度調(diào)節(jié)，且對(duì)沙塵的自動(dòng)清潔效果較差的問題，而提出的一種基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置及其測(cè)繪方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置，包括機(jī)體，機(jī)體上安裝有四組懸臂和兩個(gè)升降架，懸臂上安裝有螺旋槳，還包括：

3、攝像機(jī)，攝像機(jī)通過隔振云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在機(jī)體的底部，攝像機(jī)上螺紋連接有包圍其鏡頭的罩殼；

4、阻擋機(jī)構(gòu)，阻擋機(jī)構(gòu)包括固定連接在機(jī)體底部的防護(hù)殼，防護(hù)殼一側(cè)連接有兩個(gè)阻擋刷，防護(hù)殼內(nèi)側(cè)、兩個(gè)阻擋刷和機(jī)體底部圍成防護(hù)空間，隔振云臺(tái)和部分?jǐn)z像機(jī)位于防護(hù)空間的內(nèi)部，攝像機(jī)鏡頭、罩殼通過兩個(gè)阻擋刷的刷毛伸出防護(hù)空間；

5、清潔機(jī)構(gòu)，清潔機(jī)構(gòu)包括連接在機(jī)體、防護(hù)殼上的傳動(dòng)組件，傳動(dòng)組件的輸入端連接有風(fēng)車、輸出端連接有清潔件，風(fēng)車位于一個(gè)螺旋槳的下方，清潔件與轉(zhuǎn)動(dòng)后的罩殼表面滑動(dòng)配合。

6、在上述的基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置中，傳動(dòng)組件包括同軸固定連接在風(fēng)車上的傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有外箱，外箱與機(jī)體之間固定連接有多個(gè)固定桿，傳動(dòng)軸底端貫穿伸入外箱的內(nèi)部，且同軸固定連接有第一傘齒輪，第一傘齒輪嚙合有第二傘齒輪，第二傘齒輪同軸固定連接有連接桿，連接桿遠(yuǎn)離第二傘齒輪的一端同軸固定連接有雙向絲杠，連接桿、雙向絲杠均轉(zhuǎn)動(dòng)連接在外箱的內(nèi)部，雙向絲杠上螺紋連接有螺紋塊，螺紋塊滑動(dòng)連接在外箱上，螺紋塊底部固定連接有連接座，連接座與清潔件之間固定連接有傳動(dòng)桿，外箱底部開設(shè)有供連接座運(yùn)動(dòng)的連接槽，防護(hù)殼上開設(shè)有供傳動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)槽。

7、在上述的基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置中，防護(hù)殼外側(cè)滑動(dòng)連接有弧條，弧條上開設(shè)有供傳動(dòng)桿穿過的通孔，傳動(dòng)桿與通孔之間固定連接有彈性帶，弧條、彈性帶運(yùn)動(dòng)時(shí)密封傳動(dòng)槽。

8、在上述的基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置中，清潔件包括固定連接在傳動(dòng)桿上的橡膠刮片，橡膠刮片頂部固定連接有固定板，防護(hù)殼內(nèi)部固定連接有固定管，固定板滑動(dòng)連接在固定管上，固定管的軸向與雙向絲杠的軸向平行設(shè)置，橡膠刮片與轉(zhuǎn)動(dòng)后的罩殼表面滑動(dòng)配合。

9、在上述的基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置中，兩個(gè)阻擋刷的刷柄均固定連接有彈力板，彈力板密封滑動(dòng)連接在防護(hù)殼上。

10、在上述的基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置中，清潔機(jī)構(gòu)還包括關(guān)于固定板對(duì)稱的兩個(gè)振動(dòng)組件，振動(dòng)組件包括滑動(dòng)連接在固定管上的活動(dòng)環(huán)、安裝在固定管上的磁塊，活動(dòng)環(huán)初始狀態(tài)位于磁塊與固定板之間，活動(dòng)環(huán)與磁塊磁性配合，活動(dòng)環(huán)與固定板之間固定連接有彈力繩，活動(dòng)環(huán)靠近固定板的一側(cè)固定連接有拉繩，拉繩遠(yuǎn)離活動(dòng)環(huán)的一端連接有彈力組件，彈力組件連接有固定塊，固定塊固定連接在防護(hù)殼的內(nèi)側(cè)，兩個(gè)彈力組件與兩個(gè)阻擋刷一一對(duì)應(yīng)，彈力組件遠(yuǎn)離拉繩的一端與阻擋刷的刷柄連接。

11、在上述的基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置中，固定管兩端均開設(shè)有供拉繩穿過的繩孔，拉繩中部穿過固定管的內(nèi)部和繩孔。

12、在上述的基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置中，彈力組件包括固定連接在拉繩上的固定盤，固定盤與固定塊之間固定連接有彈簧，固定盤靠近固定塊的一側(cè)固定連接有支撐桿，支撐桿遠(yuǎn)離固定盤的一端貫穿固定塊，并與阻擋刷的刷柄固定連接，支撐桿上固定連接有限位盤，限位盤位于固定塊遠(yuǎn)離固定盤的一側(cè)。

13、在上述的基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置中，清潔機(jī)構(gòu)還包括排沙組件，排沙組件包括連通在防護(hù)殼上的進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管遠(yuǎn)離防護(hù)殼的一端連通有進(jìn)風(fēng)罩，進(jìn)風(fēng)罩位于另一個(gè)螺旋槳的下方，且頂部設(shè)有開口，開口的內(nèi)部固定連接有濾網(wǎng)，防護(hù)殼底部開設(shè)有出氣孔。

14、一種基于無人機(jī)的測(cè)繪方法，包括上述的基于無人機(jī)的測(cè)繪裝置，還包括以下步驟：

15、s1：檢測(cè)準(zhǔn)備：檢查測(cè)繪裝置，根據(jù)測(cè)繪區(qū)域選擇停機(jī)位置；

16、s2：飛行測(cè)繪：機(jī)體通過四組螺旋槳飛行至測(cè)繪位置，隔振云臺(tái)調(diào)節(jié)攝像機(jī)的角度，攝像機(jī)進(jìn)行測(cè)繪信息采集；

17、s3：攝像視界清理：隔振云臺(tái)控制攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，清潔機(jī)構(gòu)利用螺旋槳的風(fēng)力帶動(dòng)清潔件往復(fù)移動(dòng)，清潔攝像機(jī)鏡頭處的罩殼；

18、s4：防沙清理：清潔件往復(fù)移動(dòng)通過振動(dòng)組件、彈力組件帶動(dòng)阻擋刷間歇性振動(dòng)，清理其刷毛內(nèi)的沙塵；

19、s5：返航：測(cè)繪信息采集后，機(jī)體通過四組螺旋槳飛行回停機(jī)位置。

20、與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

21、本發(fā)明通過設(shè)置阻擋機(jī)構(gòu)和清潔機(jī)構(gòu)，通過阻擋刷的彈性刷毛與攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)貼合，在防護(hù)殼內(nèi)形成封閉空間，既能阻擋沙塵侵入隔振云臺(tái)與攝像機(jī)的縫隙，又能適應(yīng)攝像機(jī)的角度調(diào)節(jié)，避免因機(jī)械磨損導(dǎo)致的轉(zhuǎn)動(dòng)失靈，維持設(shè)備在高沙塵環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行，并可以清潔攝像機(jī)其他部分的沙塵，避免沙塵堆積影響續(xù)航；阻擋刷的刷柄通過彈力板與防護(hù)殼密封滑動(dòng)連接，振動(dòng)清理時(shí)仍能保持防護(hù)殼的密封性，避免沙塵從縫隙進(jìn)入，提升了防護(hù)的可靠性；排沙組件利用螺旋槳工作時(shí)產(chǎn)生的氣流將防護(hù)殼內(nèi)的沙塵排出，減少內(nèi)部積沙對(duì)設(shè)備的影響，進(jìn)一步延長設(shè)備使用壽命。

22、本發(fā)明通過設(shè)置清潔機(jī)構(gòu)，利用螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的氣流驅(qū)動(dòng)風(fēng)車，通過傳動(dòng)組件將風(fēng)力轉(zhuǎn)化為橡膠刮片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)罩殼表面的自動(dòng)清潔，無需額外能源，避免鏡頭模糊影響測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量，無需停機(jī)人工清潔，提高測(cè)繪效率；通過排沙組件吹落橡膠刮片上的沙塵并排出防護(hù)殼，實(shí)現(xiàn)清潔、排沙的一體化自循環(huán)，提高沙塵環(huán)境下的持續(xù)工作能力。

23、本發(fā)明通過設(shè)置清潔機(jī)構(gòu)，清潔件往復(fù)移動(dòng)時(shí)，通過磁塊吸附與彈力繩拉伸的協(xié)同作用，使阻擋刷間歇性振動(dòng)，自動(dòng)清理刷毛中的沙塵，避免刷毛因積沙變硬失去密封效果，延長防護(hù)部件的使用壽命。

24、4、本發(fā)明通過防護(hù)殼、阻擋刷、排沙組件形成多層防護(hù)，從防塵、清潔、排沙三個(gè)維度提升設(shè)備在惡劣環(huán)境下的可靠性；測(cè)繪與自維護(hù)的一體化設(shè)計(jì)，清潔機(jī)構(gòu)與測(cè)繪流程聯(lián)動(dòng)，無需人工干預(yù)即可在飛行過程中完成鏡頭清潔，保證測(cè)繪數(shù)據(jù)的連續(xù)性和清晰度。