CN108545204A - 一种无人机及其挂载的激光投射器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机及其挂载的激光投射器，涉及无人机技术领域。本发明包括无人机本体，无人机本体底部通过连接装置固定有一激光投射器，连接装置包括固定盘、转动壳、连接架和固定套。本发明可以通过在无人机底部安装的激光投射器，向地面或墙壁投射图形，并且改变激光投射器投射图形的方向，可以呈现出各种投射图案，解决了现有的无人机挂载的激光投射器不便于调节角度的问题。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，特别是涉及一种无人机及其挂载的激光投射器。
背景技术
无人驾驶飞机简称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备，遥控站通过无线通信手段，对无人机进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输目前无人机广泛用于空中侦察、监视、通信、航拍和军事等领域。并且，随着技术的成熟以及成本的降低，无人机日益走进我们的生活，在物流配送、车辆和行人导引、节目表演等方面发挥独特的作用。
当无人机用于执行物流配送、车辆和行人导引、节目表演等作业时，不可避免会与地面的人员发生交互。那么无人机如何对地面相关人员进行可视化的示意指引，是目前普遍存在的一个问题。例如，当无人机降落投递包裹时，如何以可视化的手段向地面人员示意无人机的降落地点，以便地面人员进行避让和准备；或者，当无人机执行车辆或者行人的导引时，如何以可视化的方式向司机或者行人展示行进方向和路径；又例如，无人机进行节目表演时，如何通过可视化的方式向地面的观众传递信息；这些都是值得解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机及其挂载的激光投射器。当使用无人机执行物流配送、导引或进行表演时，可以通过在无人机底部安装的激光投射器，向地面或墙壁投射一个投射图形，从而为地面人员提供可视化的示意。例如，在物流配送时，可以在地面投射无人机降落位置，以提示地面人员进行避让；在进行行人和车辆引导时，可以利用该激光投射器向地面投射箭头图形，从而为司机或者行人示意前进方向；在进行无人机表演时，可以在地面或者墙壁投射心形等图案或者特定文字，以向观众传达信息。
为了避免发生因为投射光发散而得不到想要的图形的情况，本发明的无人机及其激光投射器在使用时，通过第一马达、凸字形滑块和环形滑轨的配合使用，带动激光投射器转动改变激光投射器投射图形的水平方向，通过第二马达带动转轴和固定套转动从而调节激光投射器投射面的俯仰角度，解决了现有的无人机挂载的激光投射器不便于调节投射方向与角度的问题。
本发明的激光投射器配备激光点矩阵，并且通过激光点矩阵的选通，可以呈现出各种投射图案。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种无人机挂载的激光投射器，包括无人机本体，所述无人机本体底部通过连接装置固定有一激光投射器；所述连接装置包括固定盘、转动壳、连接架和固定套。
其中，所述固定盘一表面通过焊接固定有一环形滑轨，所述环形滑轨的横截面为凹字形结构，所述固定盘一表面轴心处通过焊接固定有第一马达，所述第一马达输出轴一端通过法兰盘和螺栓与转动壳一内壁固定连接；其中，所述转动壳一表面呈环状均匀焊接固定有三个凸字形滑块，所述凸字形滑块与环形滑轨滑动配合。
其中，所述连接架包括U形板，所述U形板一表面与转动壳一表面通过螺栓固定连接，所述U形板一侧面通过支架通过焊接固定有第二马达，所述第二马达输出轴一端通过联轴器固定有一转轴，所述转轴一端贯穿U形板一侧且与U形板一内壁转动连接；其中，所述固定套通过焊接与转轴周侧面固定连接，所述固定套周侧面通过三个连接杆与激光投射器一表面固定连接。
进一步地，所述无人机本体底部固定有一套筒，所述固定盘一表面呈环状均匀开设有六个贯穿孔，所述固定盘通过贯穿孔和螺栓与套筒内壁顶面固定连接。
进一步地，所述U形板一表面通过焊接固定有一固定块，所述固定块一表面开设有一弧形槽口，所述弧形槽口一内壁开设有第一槽，所述第一槽一内壁开设有第二槽。
进一步地，所述固定套周侧面通过焊接固定有一支杆，所述支杆为矩形杆结构，所述支杆一端与第一槽滑动配合，所述支杆一端固定有一滑动片，所述滑动片与第二槽滑动配合，所述滑动片一表面为弧面结构。
进一步地，所述第一槽和第二槽的横截面均为半圆形结构，所述第一槽的宽度与支杆的宽度相同，所述第二槽的宽度与滑动片的宽度相同。
进一步地，所述第一马达和第二马达输出轴上均固定有一减速器。
进一步地，所述支架由一竖板和四个横杆组成，所述竖板一表面通过安装座与第二马达固定连接，所述横杆一端与U形板一侧面固定连接。
进一步地，所述激光投射器包括由若干行、列的激光发射点组成的激光点矩阵。
本发明还提供了一种无人机，其特征在于，具有以上所述的激光投射器。
本发明具有以下有益效果：
本发明可以通过在无人机底部安装的激光投射器，向地面或墙壁投射一个投射图形，从而为地面人员提供可视化的示意。本发明通过第一马达、凸字形滑块和环形滑轨的配合使用，带动转动壳、连接架、固定套和激光投射器同时转动从而改变激光投射器投射图形的水平方向，通过第二马达带动转轴转动，从而带动固定套转动一定角度，从而调节激光投射器投射图案与投射面的俯仰角度，面向不同斜面或带有坡度的投射面便于将投射图像正视投射在投射面上，提高了投射效果，且提高了无人机的安全性，避免了通过改变无人机角度改变投射图像导致无人机坠落的情况。通过激光点矩阵的选通，可以呈现出各种投射图案。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种无人机挂载的激光投射器的结构示意图；
图2为图1的结构***图；
图3为无人机本体仰视视角的结构示意图；
图4为连接装置的结构示意图；
图5为图4的结构侧视图；
图6为图5中A-A处的结构剖视图；
图7为图6中A处的局部放大图；
图8为固定盘的结构示意图；
图9为转动壳的结构示意图；
图10为连接架的结构示意图；
图11为固定盘和激光投射器的结构示意图；
图12为激光投射器的结构框图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-无人机本体，2-连接装置，3-激光投射器，4-固定盘，5-转动壳，6-连接架，7-固定套，101-套筒，301-激光发射点，302-选通控制电路，303-控制信号接口，401-环形滑轨，402-第一马达，403-法兰盘，501-凸字形滑块，601-U形板，602-支架，603-第二马达，604-转轴，605-固定块，606-弧形槽口，607-第一槽，608-第二槽，609-竖板，610-横杆，701-连接杆，702-支杆，703-滑动片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-11所示，本发明为一种无人机以及无人机挂载的激光投射器，包括无人机本体1，无人机本体1底部通过连接装置2固定有一激光投射器3。
该连接装置2具体包括固定盘4、转动壳5、连接架6和固定套7。
其中，如图1和图8所示，无人机本体1底部固定有一套筒101，固定盘4一表面呈环状均匀开设有六个贯穿孔，固定盘4通过贯穿孔和螺栓与套筒101内壁顶面固定连接。并且其中，固定盘4一表面通过焊接固定有一环形滑轨401，环形滑轨401的横截面为凹字形结构，固定盘4一表面轴心处通过焊接固定有第一马达402，第一马达402输出轴一端通过法兰盘403和螺栓与转动壳5一内壁固定连接。其中，转动壳5一表面呈环状均匀焊接固定有三个凸字形滑块501，凸字形滑块501与环形滑轨401滑动配合。
其中，连接架6包括U形板601，U形板601一表面与转动壳5一表面通过螺栓固定连接，U形板601一侧面通过支架602通过焊接固定有第二马达603，第二马达603输出轴一端通过联轴器固定有一转轴604，转轴604一端贯穿U形板601一侧且与U形板601一内壁转动连接。固定套7通过焊接与转轴604周侧面固定连接，固定套7周侧面通过三个连接杆701与激光投射器3一表面固定连接。其中，第一马达402和第二马达603输出轴上均固定有一减速器。
其中如图7和图10所示，U形板601一表面通过焊接固定有一固定块605，固定块605一表面开设有一弧形槽口606，弧形槽口606一内壁开设有第一槽607，第一槽607一内壁开设有第二槽608。其中，第一槽607和第二槽608的横截面均为半圆形结构，第一槽607的宽度与支杆702上端的宽度相同，第二槽608的宽度与滑动片703的宽度相同。
其中如图10和图11所示，固定套7周侧面通过焊接固定有一支杆702，支杆702为矩形杆结构，支杆702的上端与第一槽607滑动配合，支杆702上端的末端固定有一滑动片703，滑动片703与第二槽608滑动配合，滑动片703一表面为弧面结构。
其中如图10所示，支架602由一竖板609和四个横杆610组成，竖板609一表面通过安装座与第二马达603固定连接，横杆610一端与U形板601一侧面固定连接。
本实施例的一个具体应用为：需要调节激光投射器3的投射角度时，运行第一马达402，第一马达402带动转动壳5水平转动，此时凸字形滑块501在环形滑轨401内滑动，转动壳5水平转动时能够带动连接架6、固定套7和激光投射器3同时水平转动从而改变激光投射器3投射图形的水平角度，运行第二马达603，第二马达603带动转轴604转动，转轴604带动固定套7转动一定俯仰角度，带动激光投射器3转动一定俯仰角度，从而调节激光投射器3投射图案相对于投射面的俯仰角度，便于使用者的使用。转动壳5利用三个凸字形滑块501与环形滑轨401滑动配合，保证了转动壳以及其挂载的连接架6、固定套7、激光投射器3等安装牢靠。而固定套7通过三个连接杆701与激光投射器3固定连接，也在结构上加强了牢固性。并且支杆702以及滑动片703通过与第一槽607和第二槽608匹配的嵌入式配合，可以保障俯仰角度调节的稳定性。从而，以上结构适应无人机飞行过程中震动大、惯性大的特点，保障了激光投射器3的牢固可靠，能够挂载相对较重的激光投射器，并且避免激光投射器意外脱落造成人身和财物破坏。
如图12所示，激光投射器3包括由若干行、列的激光发射点301组成的激光点矩阵；激光投射器3还包括选通控制电路302以及控制信号接口303。例如，激光点矩阵可以是20×20个激光发射点301组成的点阵。选通控制电路302可以控制其中全部或者一部分激光发射点301点亮以发射激光，从而通过选择点阵中被点亮的激光发射点301，可以形成圆圈、箭头、方框、心形、文字等各种投射图案。由于激光具有集束传播、不扩散的特点，通过如前文所述的结构，调节激光投射器3的俯仰和水平方向，与投射面保持适当的距离和角度，就可以在投射面上呈现出等比放大的圆圈、箭头、方框、心形、文字等各种投射图案。控制信号接口303则可以将激光投射器3与无人机本体1内部的通信模组进行电连接，从而从通信模组接收投射图案指示信息，该指示信息可以指示所生成的投射图案的形状；控制信号接口303将该投射图案指示信息传输给选通控制电路302，由选通控制电路302根据该指示信息来选取需要点亮的激光发射点301。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种无人机挂载的激光投射器，包括无人机本体，其特征在于，所述无人机本体底部通过连接装置固定有一激光投射器；所述连接装置包括固定盘、转动壳、连接架和固定套。
2.根据权利要求1所述的无人机挂载的激光投射器，其特征在于，所述固定盘一表面通过焊接固定有一环形滑轨，所述环形滑轨的横截面为凹字形结构，所述固定盘一表面轴心处通过焊接固定有第一马达，所述第一马达输出轴一端通过法兰盘和螺栓与转动壳一内壁固定连接；其中，所述转动壳一表面呈环状均匀焊接固定有三个凸字形滑块，所述凸字形滑块与环形滑轨滑动配合。
3.根据权利要求2所述的无人机挂载的激光投射器，其特征在于，所述连接架包括U形板，所述U形板一表面与转动壳一表面通过螺栓固定连接，所述U形板一侧面通过支架通过焊接固定有第二马达，所述第二马达输出轴一端通过联轴器固定有一转轴，所述转轴一端贯穿U形板一侧且与U形板一内壁转动连接；其中，所述固定套通过焊接与转轴周侧面固定连接，所述固定套周侧面通过三个连接杆与激光投射器一表面固定连接。
4.根据权利要求3所述的无人机挂载的激光投射器，其特征在于，所述无人机本体底部固定有一套筒，所述固定盘一表面呈环状均匀开设有六个贯穿孔，所述固定盘通过贯穿孔和螺栓与套筒内壁顶面固定连接。
5.根据权利要求4所述的无人机挂载的激光投射器，其特征在于，所述U形板一表面通过焊接固定有一固定块，所述固定块一表面开设有一弧形槽口，所述弧形槽口一内壁开设有第一槽，所述第一槽一内壁开设有第二槽。
6.根据权利要求5所述的无人机挂载的激光投射器，其特征在于，所述固定套周侧面通过焊接固定有一支杆，所述支杆为矩形杆结构，所述支杆一端与第一槽滑动配合，所述支杆一端固定有一滑动片，所述滑动片与第二槽滑动配合，所述滑动片一表面为弧面结构。
7.根据权利要求6所述的无人机挂载的激光投射器，其特征在于，所述第一槽和第二槽的横截面均为半圆形结构，所述第一槽的宽度与支杆的宽度相同，所述第二槽的宽度与滑动片的宽度相同。
8.根据权利要求7所述的无人机挂载的激光投射器，其特征在于，所述支架由一竖板和四个横杆组成，所述竖板一表面通过安装座与第二马达固定连接，所述横杆一端与U形板一侧面固定连接。
9.根据权利要求8所述的无人机挂载的激光投射器，其特征在于，所述激光投射器包括由若干行、列的激光发射点组成的激光点矩阵。
10.一种无人机，其特征在于，挂载以上任意一项权利要求所述的激光投射器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |