一种地形断面测绘无人机系统技术方案

本发明专利技术公开一种地形断面测绘无人机系统，包括中控板、中间安装孔固定臂、中间安装孔、定位天线安装柱、遥控天线、数据天线、脚架安装底座、定位天线。四周通过竖板连接起来的部件，用于在其上下以及四周侧固定其他零件，中间安装孔固定臂是设置在中间安装孔上方四周的延长臂，定位天线安装柱是安装在中控板上表面的圆柱接口。本发明专利技术以无人机为搭载平台，使用机械装置推进杆，并对杆的移动速度和行程进行实时监测，得到精准数据，从而测出该点的高程，该平台同时搭载定位模块和天线，同时完成与数据中心的数据实时传输，从而保证所测点的位置精准、高程准确，该装置具有移动速度快的特点，极大地减少了人工测量消耗，同时保证了数据的精确性。

A UAV system for terrain section mapping

The invention discloses a terrain cross-section mapping UAV system, which comprises a central control board, a fixed arm with a middle mounting hole, a middle mounting hole, a positioning antenna mounting column, a remote control antenna, a data antenna, a foot mounting base and a positioning antenna. The components connected by the vertical plate are used to fix other parts on its upper and lower sides as well as its surrounding sides. The fixing arm of the middle mounting hole is an extension arm arranged around the middle mounting hole, and the positioning antenna mounting column is a cylindrical interface installed on the upper surface of the central control panel. The invention uses the UAV as the carrying platform, uses the mechanical device to push the rod, and real-time monitors the moving speed and travel of the rod to get accurate data, so as to measure the elevation of the point. The platform is equipped with the positioning module and the antenna at the same time, and completes the real-time data transmission with the data center, so as to ensure the accurate position and elevation of the measured point. The device has the moving speed The feature of high speed greatly reduces the consumption of manual measurement and ensures the accuracy of data.

【技术实现步骤摘要】
一种地形断面测绘无人机系统
本专利技术涉及测绘设备
，特别涉及一种地形断面测绘无人机系统。
技术介绍
随着我国工程建设水平的逐步提高，为了满足工程需要，山区以及平地需要进行大量的地形测绘数据，进而使地形更加更好的展现在设计人员面前，但是踩点数量多，通过人工测量会耗费大量的时间和精力，无法满足大面积短时间测量。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种地形断面测绘无人机系统，本专利技术以无人机为搭载平台，使用机械装置推进杆，并对杆的移动速度和行程进行实时监测，得到精准数据，从而测出该点的高程，该平台同时搭载定位模块和天线，同时完成与数据中心的数据实时传输，从而保证所测点的位置精准、高程准确，该装置具有移动速度快的特点，极大地减少了人工测量消耗，同时保证了数据的精确性。本专利技术所使用的技术方案是：一种地形断面测绘无人机系统，包括中控板、中间安装孔固定臂、中间安装孔、定位天线安装柱、遥控天线、数据天线、脚架安装底座、定位天线、电池、飞行控制板、数据传输模块、上部支护架安装底座、第一伸缩杆导向轴、第一伸缩杆出力轴、支护环、机臂安装底座、机臂、第一电机、螺旋桨、脚架导向杆、第一弹簧、横置脚板、中间安装筒、漏斗形保护盖、滚珠环、内环、滚珠及滚珠孔、履带环、弹性柱底座、弹性柱、旋转半环、支架底座、履带支架、第二电机、齿轮环、履带内齿、履带、底部连接环、第二伸缩杆导向轴、第二伸缩杆出力轴、十字连接架、编码器外壳、延长筒、编码器滚轮、光电检测模块、延长筒内滚珠、杆、杆端传感器、连接线。所述的中控板是由上下两层板，四周通过竖板连接起来的部件，用于在其上下以及四周侧固定其他零件，所述的中间安装孔固定臂是设置在中间安装孔上方四周的延长臂，对中间安装筒进行固定，所述的中间安装孔是设置在中控板中部的孔，所述的定位天线安装柱是安装在中控板上表面的圆柱接口，所述的遥控天线是设置在中控板一角两侧的天线，所述的数据天线安装在中控板上表面的圆柱形天线，所述的脚架安装底座是安装在中控板底部板的底座，是一个剖面为倒梯形的、并在其下部设置三角形斜口的底座，并与脚架导向杆上部连接，所述的定位天线是安装在定位天线安装柱上的天线，是一个蝶形天线底连接一个弯折形的弯管构成的，所述的电池是设置在中控板中部两侧方孔内的电池，所述的飞行控制板是安装在中控板内部的控制板，所述的数据传输模块是安装在中控板内部的模块；所述的上部支护架安装底座是安装在中控板四角上的底座，是一个内部去除半球形的圆柱，所述的第一伸缩杆导向轴是与上部支护架安装底座连接的轴，并在其底端设置圆球，并与上部支护架安装底座的内缺球孔相互嵌合安装，所述的第一伸缩杆出力轴是安装在第一伸缩杆导向轴上部孔内的轴，所述的支护环是一个在底部侧面设置四个球形连接座的圆环，并与第一伸缩杆出力轴顶端的球形结构连接。所述的机臂安装底座是一个上表面设置两垂直半圆板、中部通过轴连接、并设置限位卡槽的底座，将其安装在中控板四角的竖直安装板外侧，所述的机臂是一端设置中空圆柱、一端连接第一电机的臂，并与机臂安装底座的轴同轴心安装，所述的第一电机是安装在机臂一端的电机，并驱动螺旋桨旋转提供升力。所述的脚架导向杆是两根平行排列的底部中空杆，直接安装在脚架安装底座上，所述的第一弹簧是安装在横置脚板与脚架导向杆之间的弹簧，所述的横置脚板是一端设置剖面为三角形的接地横板、一端连接两根延长杆的脚板，其延长杆通过限位卡扣限制在脚架导向杆的两根平行排列的底部中空杆内移动的杆。所述的中间安装筒是安装在中间安装孔内的环，并在其内部安装漏斗形保护盖、滚珠环和履带环。所述的漏斗形保护盖是一个安装在滚珠环上部的保护盖，所述的滚珠环是一个内部安装滚珠通道的环，并在其内部设置内环，所述的内环是一个带十字的圆柱组成的，并安装在滚珠环内，所述的滚珠及滚珠孔是设置在内环内侧的，并用来减少杆在内环内孔通过时的摩擦力，所述的履带环是内部安装弹性柱底座上的环。所述的弹性柱是安装在弹性柱底座上的构件，其内置伸缩杆减震装置，所述的旋转半环是安装在弹性柱的细杆端、并通过两侧的轴卡在支架底座上的一侧为圆弧的四棱柱，所述的支架底座是内部有弧面凹槽的盒状体，其弧面与旋转半环相契合，所述的履带支架是一个底部平行设置两根安装轴的、并通过左右两列纵向安装的轴支架设置在一块连接板上的支架，所述的第二电机是将其轴固定在履带支架轴支架上的外转子电机，所述的齿轮环是套装在第二电机外转子上的齿环，所述的履带内齿是设置在履带内部的齿条，所述的履带是套在两个齿轮环上的履带。所述的底部连接环是一个在圆环四周设置十字伸出杆的环状部件，所述的第二伸缩杆导向轴是一端安装在底部连接环的，所述的第二伸缩杆出力轴是套装在第二伸缩杆导向轴内的轴，所述的十字连接架一个中间设置细圆环的十字连接杆。所述的编码器外壳是一个安装在延长筒一侧的盒子，其内部通过轴安装编码器滚轮，所述的编码器滚轮是一个外部设置摩擦塑胶环的，内部设置等距光栅的轮，所述的光电检测模块一个使用红外发光管和光电管的测速模块，通过检测编码器滚轮光栅来检测速度，感知杆的下降深度，所述的延长筒内滚珠是设置在延长筒内的滚珠，并用来减少杆在延长筒内孔通过时的摩擦力。所述的杆是一根用来测量的杆，所述的杆端传感器是设置在杆底端的压敏传感器，所述的连接线是安装在延长筒和杆端传感器之间的连接线，并可以随着杆的下降而伸长。所述的第二伸缩杆出力轴可以向下伸出并记录伸出长度，结合光电检测模块测出的杆下移长度，计算出精确的高程数据。本专利技术有益效果：（1）本专利技术以无人机为搭载平台，使用机械装置推进杆，并对杆的移动速度和行程进行实时监测，得到精准数据，从而测出该点的高程，该平台同时搭载定位模块和天线，同时完成与数据中心的数据实时传输，从而保证所测点的位置精准、高程准确，该装置具有移动速度快的特点，极大地减少了人工测量消耗，同时保证了数据的精确性；（2）本专利技术采用三定位天线，使得定位更加精准；（3）本专利技术通过伸缩杆将测速模块放置在相对最低处，使得测速和测距数值更有保证。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术的中控板顶部示意图。图3为本专利技术的中控板底部示意图。图4为本专利技术的中间筒内部示意图。图5为本专利技术的滚珠环内部示意图图6为本专利技术的履带环内部示意图。图7为本专利技术的履带示意图。图8为本专利技术的底部示意图。图9为本专利技术的测速部分示意图一。图10为本专利技术的测速部分示意图二。附图标号：101-中控板；102-中间安装孔固定臂；103-中间安装孔；104-定位天线安装柱；105-遥控天线；106-数据天线；107-脚架安装底座；108-定位天线；109-电池；110-飞行控制板；111-数据传输模块；201-上部支护架安装底座；202-第一伸缩杆导向轴；203-第一伸缩杆出力轴；204-支护环；301-机臂安装底座；302-机臂；303-第一电机；304-螺旋桨；401-脚架导向杆；402-第一弹簧；403-横置脚板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地形断面测绘无人机系统，包括中控板101、中间安装孔固定臂（102）、中间安装孔（103）、定位天线安装柱（104）、遥控天线（105）、数据天线（106）、脚架安装底座（107）、定位天线108、电池（109）、飞行控制板（110）、数据传输模块（111）、上部支护架安装底座（201）、第一伸缩杆导向轴（202）、第一伸缩杆出力轴（203）、支护环（204）、机臂安装底座（301）、机臂（302）、第一电机（303）、螺旋桨（304）、脚架导向杆（401）、第一弹簧（402）、横置脚板（403）、中间安装筒（501）、漏斗形保护盖（60101）、滚珠环（60201）、内环（60202）、滚珠及滚珠孔（60203）、履带环（60301）、弹性柱底座（60302）、弹性柱（60401）、旋转半环（60402）、支架底座（60403）、履带支架（60404）、第二电机（60405）、齿轮环（60406）、履带内齿（60407）、履带（60408）、底部连接环（701）、第二伸缩杆导向轴（801）、第二伸缩杆出力轴（802）、十字连接架（803）、编码器外壳（901）、延长筒（902）、编码器滚轮（903）、光电检测模块（904）、延长筒内滚珠（905）、杆（1001）、杆端传感器（1002）、连接线（1003），其特征在于：/n所述的中控板（101）是由上下两层板，四周通过竖板连接起来的部件，所述的中间安装孔固定臂（102）是设置在中间安装孔（103）上方四周的延长臂，对中间安装筒（501）进行固定，所述的中间安装孔（103）设置在中控板（101）中部，所述的定位天线安装柱（104）安装在中控板（101）上表面，所述的遥控天线（105）设置在中控板（101）一角两侧，所述的数据天线（106）安装在中控板（101）上表面，所述的脚架安装底座（107）安装在中控板（101）底部，所述的定位天线（108）安装在定位天线安装柱（104）上，所述的电池（109）设置在中控板（101）中部两侧方孔内，所述的飞行控制板（110）安装在中控板（101）内部，所述的数据传输模块（111）安装在中控板（101）内部；/n所述的上部支护架安装底座（201）安装在中控板（101）四角上的底座，所述的第一伸缩杆导向轴（202）与上部支护架安装底座（201）连接，在其底端设置圆球，并与上部支护架安装底座（201）的内缺球孔相互嵌合安装，所述的第一伸缩杆出力轴（203）安装在第一伸缩杆导向轴（202）上部孔内，所述的支护环（204）与第一伸缩杆出力轴（203）顶端的球形结构连接；/n所述的机臂安装底座（301）安装在中控板（101）四角的竖直安装板外侧，所述的机臂（302）一端设置中空圆柱，另一端连接第一电机（303），并与机臂安装底座（301）的轴同轴心安装，所述的第一电机（303）安装在机臂（302）一端；/n所述的脚架导向杆（401）是两根平行排列的底部中空杆，直接安装在脚架安装底座（107）上，所述的第一弹簧（402）安装在横置脚板（403）与脚架导向杆（401）之间，所述的横置脚板（403）一端设置剖面为三角形的接地横板，另一端连接两根延长杆，所述的延长杆为通过限位卡扣限制在脚架导向杆（401）的两根平行排列的底部中空杆内移动的杆；/n所述的中间安装筒（501）安装在中间安装孔（103）内，并在其内部安装漏斗形保护盖（60101）、滚珠环（60201）和履带环（60301）；/n所述的底部连接环（701）是一个在圆环四周设置十字伸出杆的环状部件，所述的第二伸缩杆导向轴（801）一端安装在底部连接环（701），所述的第二伸缩杆出力轴（802）套装在第二伸缩杆导向轴（801）内，所述的十字连接架（803）中间设置细圆环；/n所述的编码器外壳（901）是一个安装在延长筒（902）一侧的盒子，其内部通过轴安装编码器滚轮（903），所述的编码器滚轮（903）外部设置摩擦塑胶环，内部设置等距光栅，所述的光电检测模块（904）设置红外发光管和光电管，所述的延长筒内滚珠（905）设置在延长筒（902）内；/n所述的杆（1001）是一根用来测量的杆，所述的杆端传感器（1002）是设置在杆（1001）底端的压敏传感器，所述的连接线（1003）安装在延长筒（902）和杆端传感器（1002）之间，并可以随着杆（1001）的下降而伸长。/n...

【技术特征摘要】
1.一种地形断面测绘无人机系统，包括中控板101、中间安装孔固定臂（102）、中间安装孔（103）、定位天线安装柱（104）、遥控天线（105）、数据天线（106）、脚架安装底座（107）、定位天线108、电池（109）、飞行控制板（110）、数据传输模块（111）、上部支护架安装底座（201）、第一伸缩杆导向轴（202）、第一伸缩杆出力轴（203）、支护环（204）、机臂安装底座（301）、机臂（302）、第一电机（303）、螺旋桨（304）、脚架导向杆（401）、第一弹簧（402）、横置脚板（403）、中间安装筒（501）、漏斗形保护盖（60101）、滚珠环（60201）、内环（60202）、滚珠及滚珠孔（60203）、履带环（60301）、弹性柱底座（60302）、弹性柱（60401）、旋转半环（60402）、支架底座（60403）、履带支架（60404）、第二电机（60405）、齿轮环（60406）、履带内齿（60407）、履带（60408）、底部连接环（701）、第二伸缩杆导向轴（801）、第二伸缩杆出力轴（802）、十字连接架（803）、编码器外壳（901）、延长筒（902）、编码器滚轮（903）、光电检测模块（904）、延长筒内滚珠（905）、杆（1001）、杆端传感器（1002）、连接线（1003），其特征在于：
所述的中控板（101）是由上下两层板，四周通过竖板连接起来的部件，所述的中间安装孔固定臂（102）是设置在中间安装孔（103）上方四周的延长臂，对中间安装筒（501）进行固定，所述的中间安装孔（103）设置在中控板（101）中部，所述的定位天线安装柱（104）安装在中控板（101）上表面，所述的遥控天线（105）设置在中控板（101）一角两侧，所述的数据天线（106）安装在中控板（101）上表面，所述的脚架安装底座（107）安装在中控板（101）底部，所述的定位天线（108）安装在定位天线安装柱（104）上，所述的电池（109）设置在中控板（101）中部两侧方孔内，所述的飞行控制板（110）安装在中控板（101）内部，所述的数据传输模块（111）安装在中控板（101）内部；
所述的上部支护架安装底座（201）安装在中控板（101）四角上的底座，所述的第一伸缩杆导向轴（202）与上部支护架安装底座（201）连接，在其底端设置圆球，并与上部支护架安装底座（201）的内缺球孔相互嵌合安装，所述的第一伸缩杆出力轴（203）安装在第一伸缩杆导向轴（202）上部孔内，所述的支护环（204）与第一伸缩杆出力轴（203）顶端的球形结构连接；
所述的机臂安装底座（301）安装在中控板（101）四角的竖直安装板外侧，所述的机臂（302）一端设置中空圆柱，另一端连接第一电机（303），并与机臂安装底座（301）的轴同轴心安装，所述的第一电机（303）安装在机臂（302）一端；
所述的脚架导向杆（401）是两根平行排列的底部中空杆，直接安装在脚架安装底座（107）上，所述的第一弹簧（402）安装在横置脚板（403）与脚架导向杆（401）之间，所述的横置脚板（403）一端设置剖面为三角形的接地横板，另一端连接两根延长杆，所述的延长杆为通过限位卡扣限制在脚架导向杆（401）的两根平行排列的底部中空杆内移动的杆；
所述的中间安装筒（501）安装在中间安装孔（103）内，并在其内部安装漏斗形保护盖（60101）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璐，
申请(专利权)人：李璐，
类型：发明
国别省市：河北;13