本發(fā)明屬于無人飛行器、航空技術(shù)中光電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可更換式無人機(jī)微型光電吊艙。

背景技術(shù)：

為滿足不同領(lǐng)域大范圍監(jiān)視、偵察、巡線等各方面任務(wù)需求，目前無人機(jī)搭載微型吊艙是實(shí)現(xiàn)該類需求的首選高效配置。采用無人機(jī)對山區(qū)、峽谷、森林、河流、設(shè)定設(shè)備等人員難以到達(dá)地段的監(jiān)視、檢查，具有飛行靈活、操作簡單、工作效率高的優(yōu)勢，有效降低了成本；在各種嚴(yán)重的自然災(zāi)害后，可使用無人機(jī)在第一時(shí)間飛入事故區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，完成電力突發(fā)事故處理、災(zāi)害評估等任務(wù)，贏得時(shí)間，減少災(zāi)害損失。

目前國內(nèi)研制生產(chǎn)的光電吊艙普遍存在重量重、功耗高、配置單一等缺陷，難以滿足小型無人機(jī)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、模塊化的光電吊艙，以滿足無人機(jī)的使用要求。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，包括球罩和設(shè)于球罩內(nèi)的兩軸陀螺穩(wěn)定平臺和傳感器組，所述的兩軸陀螺穩(wěn)定平臺包括骨架及固定在骨架上的方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊和俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊，所述的方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊上連接有方位軸系，所述的俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊上連接有俯仰軸系，所述的骨架上還安裝有控制與圖像處理單元、SD卡及聯(lián)接電路，骨架頂部設(shè)置有頂蓋，頂蓋上分別設(shè)置有連接法蘭和SD卡蓋，所述的骨架上連接有中殼體和后蓋，所述的球罩上設(shè)有前蓋組，所述的傳感器組包括設(shè)置在前蓋組上的傳感器支架以及安裝在傳感器支架上的第一傳感器和第二傳感器。

所述的一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，其兩軸陀螺穩(wěn)定平臺和傳感器組之間通過插座直接插接以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與供電，再由四個(gè)螺釘固定而成。

所述的一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，其前蓋組由前蓋以及粘接在前蓋上的保護(hù)玻璃組成，所述的保護(hù)玻璃位于傳感器前方。

所述的一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，其保護(hù)玻璃為平面光學(xué)玻璃或紅外玻璃。

所述的一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，其方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊、俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊、SD卡和控制與圖像處理單元均采用外掛方式固定在骨架上。

所述的一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，其控制與圖像處理單元由圖像板、控制板與驅(qū)動(dòng)板組成。

所述的一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，其方位軸系通過密封圈實(shí)現(xiàn)水密封。

所述的一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，其俯仰軸系通過迷宮密封件實(shí)現(xiàn)水密封。

所述的一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，其傳感器組通過前蓋組和后蓋間的密封繩實(shí)現(xiàn)密封。

所述的一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，其球罩通過止口實(shí)現(xiàn)與頂蓋的配合密封。

本發(fā)明的有益效果是：采用模塊化設(shè)計(jì)，可依據(jù)需求更換多種傳感器組合，實(shí)現(xiàn)不同功能；傳感器組與后蓋組成密封體可實(shí)現(xiàn)俯仰運(yùn)動(dòng)，其余部分用球罩密封，防水防塵性能好；可實(shí)時(shí)輸出可見光視頻、紅外視屏或?qū)δ繕?biāo)測距定位，具有陀螺增穩(wěn)功能；采用內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)與整體球罩結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，有效地減小載荷的重量和體積，適用范圍廣等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視圖；

圖2是本發(fā)明的俯視圖；

圖3是本發(fā)明內(nèi)部的主視圖；

圖4是本發(fā)明內(nèi)部的立體圖。

各附圖標(biāo)記為：101—SD卡蓋，102—球罩，103—密封圈，104—方位軸系，105—SD卡，106—方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊，107—骨架，108—俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊，109—俯仰軸系，110—連接法蘭，111—頂蓋，112—控制與圖像處理單元，113—后蓋，114—中殼體，201—前蓋組，202—第一傳感器，203—傳感器支架，204—第二傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參照圖1至圖4所示，本發(fā)明公開了一種可更換式無人機(jī)微型吊艙，包括球罩102和設(shè)于球罩102內(nèi)的兩軸陀螺穩(wěn)定平臺和傳感器組，所述的兩軸陀螺穩(wěn)定平臺和傳感器組之間通過插座直接插接以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與供電，再由四個(gè)螺釘固定而成，可根據(jù)用戶需求直接換裝不同組合，需要更換傳感器組時(shí)，只需拆除4個(gè)固定螺釘，拔出傳感器組即可快速更換傳感器組。

其中兩軸陀螺穩(wěn)定平臺包括骨架107及固定在骨架107上的方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊106和俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊108，所述的方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊106上連接有方位軸系104，所述的俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊108上連接有俯仰軸系109，以實(shí)現(xiàn)兩軸的驅(qū)動(dòng)，方位與俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)均由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)斜齒輪實(shí)現(xiàn)，所述的骨架107上還安裝有控制與圖像處理單元112、SD卡105及聯(lián)接電路，實(shí)現(xiàn)對兩軸陀螺穩(wěn)定平臺的控制，所述的控制與圖像處理單元112由圖像板、控制板與驅(qū)動(dòng)板組成，固定在骨架107上；所述的骨架107頂部設(shè)置有頂蓋111，頂蓋111上分別設(shè)置有連接法蘭110和SD卡蓋101，SD卡105位于SD卡蓋101下方，所述的方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊106、俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊108、SD卡105和控制與圖像處理單元112均為單獨(dú)組件，采用外掛方式固定在骨架107上，方便調(diào)整與更換，其中方位軸系104通過密封圈103實(shí)現(xiàn)水密封，俯仰軸系109通過迷宮密封件實(shí)現(xiàn)水密封；所述的骨架107上連接有中殼體114和后蓋113，所述的球罩102上設(shè)有前蓋組201，前蓋組201和后蓋113分別固定在中殼體114的前后側(cè)。

其中所述的傳感器組2包括固定在前蓋組201后方的傳感器支架203以及安裝在傳感器支架203上的第一傳感器202和第二傳感器204，內(nèi)含兩個(gè)正交的單軸陀螺，傳感器組2與后蓋113組成密封體可實(shí)現(xiàn)俯仰運(yùn)動(dòng)，其余部分用球罩102密封，球罩102頂部有卡口與頂蓋111密封，防水防塵性能好，傳感器組通過前蓋組201和后蓋113間的密封繩實(shí)現(xiàn)密封；所述的前蓋組201由前蓋以及粘接在前蓋上的保護(hù)玻璃組成，平面保護(hù)玻璃根據(jù)所選傳感器波段而定，所述的保護(hù)玻璃位于傳感器前方，與相應(yīng)傳感器對齊，保護(hù)玻璃為平面光學(xué)玻璃或紅外玻璃，適用不同波段，通光性好，無畸變，硬度高，不易劃傷；而傳統(tǒng)球機(jī)的球罩多采用弧形非玻璃球罩，硬度和像質(zhì)難保證，透紅外的球罩成本就更高了。

本發(fā)明是一種采用模塊化設(shè)計(jì)的兩軸陀螺穩(wěn)定平臺，吊艙可搭載微型可見光攝像機(jī)、紅外成像儀、微型激光測距儀等傳感器，可依據(jù)任務(wù)需求配置不同的傳感器組合，如紅外+可見光傳感器、紅外+激光測距儀、可見光+激光測距儀或單傳感器等；傳感器根據(jù)用戶需求，可用組合為電視傳感器、紅外熱成像儀、電視傳感器+紅外熱成像儀、電視傳感器+激光測距機(jī)、紅外熱成像儀+激光測距機(jī)五種組合方式。

本發(fā)明吊艙通過連接法蘭110與無人機(jī)連接，可根據(jù)不同無人機(jī)平臺設(shè)計(jì)相應(yīng)的減震支架；無人機(jī)向吊艙提供機(jī)載直流+12V電源和控制信號，通過控制與圖像處理單元112、方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊106、俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊108和陀螺組成的閉環(huán)伺服系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)吊艙的穩(wěn)定控制，進(jìn)行周視掃描和俯仰掃描，實(shí)現(xiàn)對可疑目標(biāo)跟蹤、測距、定位等。

本發(fā)明可在可見光攝像機(jī)、紅外成像儀和激光測距機(jī)任選兩個(gè)進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)不同需求；并實(shí)現(xiàn)了陀螺穩(wěn)定功能，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量不大于600克，可適裝于大部分小型無人機(jī)。

本吊艙作業(yè)期間所拍攝的視頻和數(shù)據(jù)均可存儲在大容量SD卡105內(nèi)，也可實(shí)時(shí)通過無人機(jī)傳輸通道傳回控制端，進(jìn)行實(shí)施數(shù)據(jù)處理，完成任務(wù)后可直接拆開SD卡蓋101然后取出SD卡105，得到作業(yè)數(shù)據(jù)可進(jìn)行后續(xù)處理。

本吊艙維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，拆除傳感器組和后蓋113，將球罩102從吊艙上退出，所有骨架和模塊即可調(diào)整與測試，而且外露螺釘少，美觀可靠，可實(shí)時(shí)輸出可見光視頻或紅外視屏或?qū)δ繕?biāo)測距定位，具有陀螺增穩(wěn)功能；采用內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)與整體球罩結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，有效地減小載荷的重量和體積，適用范圍廣等特點(diǎn)，傳感器可更換。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。