本發(fā)明涉及一種無(wú)人機(jī)，尤其是指一種集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的應(yīng)用場(chǎng)合需要三維場(chǎng)景模型。三維重建技術(shù)已經(jīng)廣泛用于建筑、精密工業(yè)測(cè)量、虛擬現(xiàn)實(shí)、機(jī)器人導(dǎo)航、考古和軍事等領(lǐng)域，并在未來(lái)有著非常廣闊的應(yīng)用前景。而當(dāng)前，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍則廣泛應(yīng)用于軍事偵察、城市規(guī)劃、土地及水資源調(diào)查、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域?？梢?jiàn)，利用無(wú)人機(jī)來(lái)進(jìn)行快速三維重建，已經(jīng)成為當(dāng)前研究的一大熱點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)的平臺(tái)與探測(cè)吊艙分離，導(dǎo)致其尺寸較大，不適宜在狹小空間飛行。因此，對(duì)于復(fù)雜程度不同的環(huán)境，特別是狹小空間的三維快速重建是目前亟需解決的一大問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能有效減小無(wú)人機(jī)的整體尺寸，可適用于在狹小空間內(nèi)進(jìn)行光電探測(cè)并進(jìn)行三維重建，適用范圍廣。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)，包含：機(jī)體，其內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)光電探測(cè)設(shè)備，其側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)探測(cè)窗，且每個(gè)光電探測(cè)設(shè)備分別對(duì)準(zhǔn)各個(gè)探測(cè)窗設(shè)置；機(jī)架平臺(tái)，其連接設(shè)置在所述的機(jī)體的頂部上方；多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架，其連接設(shè)置在所述的機(jī)架平臺(tái)上，且各旋翼之間均勻間隔設(shè)置；多個(gè)螺旋槳，分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架的各個(gè)旋翼上；其中，所述的機(jī)體、機(jī)架平臺(tái)、多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架以及螺旋槳采用一體式結(jié)構(gòu)；通過(guò)無(wú)人機(jī)將所述的光電探測(cè)設(shè)備攜帶至空中探測(cè)區(qū)域進(jìn)行周?chē)臻g環(huán)境的圖像拍攝，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景三維重建。

所述的機(jī)體為球形結(jié)構(gòu)。

所述的多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架彎曲形成圓弧狀，且與所述的機(jī)體的側(cè)壁形狀相匹配；在飛行狀態(tài)下，所述的多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架展開(kāi)并與地面平行；在非工作狀態(tài)下，所述的多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架收攏并貼合在機(jī)體的側(cè)壁表面上。

優(yōu)選的，所述的多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架為四旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架，即具有四個(gè)旋翼，每個(gè)旋翼上分別設(shè)置一個(gè)螺旋槳。

所述的機(jī)體的側(cè)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)探測(cè)窗，該探測(cè)窗為圓形結(jié)構(gòu)，且向機(jī)體的內(nèi)部凹進(jìn)，使光電探測(cè)設(shè)備的鏡頭伸出探測(cè)窗進(jìn)行探測(cè)。

所述的光電探測(cè)設(shè)備為高清攝像頭，或紅外攝像儀，或激光雷達(dá)。

所述的機(jī)架平臺(tái)通過(guò)隔振器和旋轉(zhuǎn)框架與機(jī)體的頂部上方連接；所述的隔振器提供穩(wěn)定支撐，減小高頻振動(dòng)；所述的旋轉(zhuǎn)框架包括：提供360°方位角的方位框架，以及提供90°俯仰角的俯仰框架。

所述的無(wú)人機(jī)還包含：多個(gè)撐腳，分別均勻間隔的連接設(shè)置在所述的機(jī)架平臺(tái)上。

優(yōu)選的，所述的機(jī)架平臺(tái)上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)撐腳。

所述的撐腳彎曲形成圓弧狀，且與所述的機(jī)體的側(cè)壁形狀相匹配；在飛行狀態(tài)下，所述的撐腳展開(kāi)并與地面平行；在非工作狀態(tài)下，所述的撐腳收攏并貼合在機(jī)體的側(cè)壁表面上，支撐整個(gè)無(wú)人機(jī)停放于地面。

所述的機(jī)體的內(nèi)部還設(shè)置有：控制器，進(jìn)行無(wú)人機(jī)的飛行控制；GPS導(dǎo)航儀，進(jìn)行無(wú)人機(jī)的定位和導(dǎo)航；視覺(jué)/微波避障模塊，進(jìn)行飛行測(cè)繪，控制無(wú)人機(jī)的避障和防撞；信號(hào)收發(fā)器，分別與所述的光電探測(cè)設(shè)備、控制器以及地面控制站通信連接，將光電探測(cè)設(shè)備拍攝的實(shí)時(shí)圖像發(fā)送至地面控制站，并將地面控制站發(fā)送的指令信息傳輸至控制器，以操控?zé)o人機(jī)飛行；電池，為控制器、GPS導(dǎo)航儀、視覺(jué)/微波避障模塊、信號(hào)收發(fā)器以及光電探測(cè)設(shè)備提供工作電源。

本發(fā)明所提供的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能有效減小無(wú)人機(jī)的整體尺寸，可適用于在狹小空間內(nèi)進(jìn)行光電探測(cè)并進(jìn)行三維重建，但又不僅限于狹小空間的飛行，適用范圍廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)在準(zhǔn)備起飛時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)在空中穩(wěn)定飛行且進(jìn)行探測(cè)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)在地面非工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合圖1～圖3，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。

如圖1～圖3所示，為本發(fā)明提供的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)，包含：機(jī)體4，其內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)光電探測(cè)設(shè)備，其側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)探測(cè)窗5，且每個(gè)光電探測(cè)設(shè)備分別對(duì)準(zhǔn)各個(gè)探測(cè)窗5設(shè)置；機(jī)架平臺(tái)3，其連接設(shè)置在所述的機(jī)體4的頂部上方；多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架1，其連接設(shè)置在所述的機(jī)架平臺(tái)3上，且各旋翼之間均勻間隔設(shè)置；多個(gè)螺旋槳2，分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架1的各個(gè)旋翼上；其中，所述的機(jī)體4、機(jī)架平臺(tái)3、多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架1以及螺旋槳2采用一體式結(jié)構(gòu)；通過(guò)無(wú)人機(jī)將所述的光電探測(cè)設(shè)備攜帶至空中探測(cè)區(qū)域進(jìn)行周?chē)臻g環(huán)境的圖像拍攝，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景三維重建。

所述的機(jī)體4為球形結(jié)構(gòu)。

所述的多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架1彎曲形成圓弧狀，且與所述的機(jī)體4的側(cè)壁形狀相匹配；在飛行狀態(tài)下，所述的多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架1展開(kāi)并與地面平行；在非工作狀態(tài)下，所述的多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架1收攏并貼合在機(jī)體4的側(cè)壁表面上。

所述的多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架1為四旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架，即具有四個(gè)旋翼，每個(gè)旋翼上分別設(shè)置一個(gè)螺旋槳2。

所述的機(jī)體4的側(cè)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)探測(cè)窗5，該探測(cè)窗5為圓形結(jié)構(gòu)，且向機(jī)體4的內(nèi)部凹進(jìn)，使得光電探測(cè)設(shè)備的鏡頭伸出探測(cè)窗5進(jìn)行探測(cè)。

所述的光電探測(cè)設(shè)備為尺寸合適的高清攝像頭，或紅外攝像儀，或激光雷達(dá)等。

所述的機(jī)架平臺(tái)3通過(guò)隔振器和旋轉(zhuǎn)框架與機(jī)體4的頂部上方連接；所述的隔振器提供穩(wěn)定支撐，減小無(wú)人機(jī)產(chǎn)生的高頻振動(dòng)；所述的旋轉(zhuǎn)框架包括：提供360°方位角的方位框架，以及提供90°俯仰角的俯仰框架。

所述的無(wú)人機(jī)還包含：多個(gè)撐腳6，分別均勻間隔的連接設(shè)置在所述的機(jī)架平臺(tái)3上。

所述的機(jī)架平臺(tái)3上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)撐腳6。

所述的撐腳6彎曲形成圓弧狀，且與所述的機(jī)體4的側(cè)壁形狀相匹配；在飛行狀態(tài)下，所述的撐腳6展開(kāi)并與地面平行，避免妨礙機(jī)體4的方位軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而影響光電探測(cè)設(shè)備進(jìn)行探測(cè)；在非工作狀態(tài)下，所述的撐腳6收攏并貼合在機(jī)體4的側(cè)壁表面上，支撐整個(gè)無(wú)人機(jī)停放于地面。

所述的機(jī)體4的內(nèi)部還設(shè)置有：控制器，用于進(jìn)行無(wú)人機(jī)的飛行控制；GPS導(dǎo)航儀，用于進(jìn)行無(wú)人機(jī)的定位和導(dǎo)航；視覺(jué)/微波避障模塊，用于進(jìn)行飛行測(cè)繪，控制無(wú)人機(jī)的避障和防撞，提高無(wú)人機(jī)飛行的安全性；信號(hào)收發(fā)器，分別與所述的光電探測(cè)設(shè)備、控制器以及地面控制站通信連接，用于將光電探測(cè)設(shè)備拍攝的實(shí)時(shí)圖像發(fā)送至地面控制站，并將地面控制站發(fā)送的指令信息傳輸至控制器，以操控?zé)o人機(jī)飛行；電池，為控制器、GPS導(dǎo)航儀、視覺(jué)/微波避障模塊、信號(hào)收發(fā)器以及光電探測(cè)設(shè)備提供工作電源。

如圖1所示，本發(fā)明所述的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)，在地面準(zhǔn)備起飛時(shí)，四旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架展開(kāi)，升起90°與地面平行，兩個(gè)撐腳6收攏并貼合在機(jī)體4的側(cè)壁表面上，支撐整個(gè)無(wú)人機(jī)停放于地面。

本發(fā)明所述的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)，起飛后，由四個(gè)螺旋槳2為無(wú)人機(jī)提供升力，機(jī)體4、機(jī)架平臺(tái)3、四旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架以及螺旋槳2作為一體化載體，將光電探測(cè)設(shè)備攜帶至空中探測(cè)區(qū)域。

如圖2所示，本發(fā)明所述的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)，在空中穩(wěn)定飛行時(shí)，兩個(gè)撐腳6展開(kāi)，升起90°與地面平行，避免妨礙機(jī)體4的方位軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而影響光電探測(cè)設(shè)備進(jìn)行探測(cè)。此時(shí)，光電探測(cè)設(shè)備通過(guò)機(jī)體4側(cè)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩個(gè)探測(cè)窗5，對(duì)周?chē)臻g環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，拍攝大量實(shí)時(shí)圖像，并通過(guò)信號(hào)收發(fā)器將實(shí)時(shí)圖像發(fā)送至地面控制站，以實(shí)現(xiàn)快速的場(chǎng)景三維重建；地面控制站將指令信息通過(guò)信號(hào)收發(fā)器發(fā)送給控制器，以對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行飛行操控。

如圖3所示，本發(fā)明所述的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)，在地面非工作狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)撐腳6收攏并貼合在機(jī)體4的側(cè)壁表面上，支撐整個(gè)無(wú)人機(jī)停放于地面；卸下四個(gè)螺旋槳2，且四旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)架也收攏并貼合在機(jī)體4的側(cè)壁表面上。

本發(fā)明所提供的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能有效減小無(wú)人機(jī)的整體尺寸，可適用于在狹小空間內(nèi)進(jìn)行光電探測(cè)并進(jìn)行三維重建，但又不僅限于狹小空間的飛行，適用范圍廣。

本發(fā)明所提供的集光電探測(cè)一體化的無(wú)人機(jī)，提出將光電探測(cè)設(shè)備與無(wú)人機(jī)合成一體，同時(shí)集成視覺(jué)/微波避障模塊，便于無(wú)人機(jī)在狹小空間內(nèi)進(jìn)行飛行測(cè)繪工作，實(shí)現(xiàn)快速的三維重建。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。