CN210852918U - 一种适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，由无人机机体设备，伸缩装置、六轴机械臂以及倾斜相机等结构构成；其中，位于无人机机体设备的内部设置有安装腔，安装腔内部设置有伸缩装置，伸缩装置的伸出端连接六轴机械臂的固定端，六轴机械臂的自由端连接有倾斜相机。上述无人机机体设备，伸缩装置、六轴机械臂以及倾斜相机等具体结构以及具体结构的连接方式以及位置关系等都具有特定的技术设计，因此说上述适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，能够提供优质性能的倾斜摄影影像，整体拍摄角度可调整，可隐藏收缩等多种功能。

Description

一种适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机巡检设备技术领域，尤其涉及一种适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机。

背景技术

随着激光雷达技术的发展，无人机激光雷达***作业逐渐成为电力巡线的新手段。

目前，基于无人机平台并搭载摄像设备，雷达扫描检测设备及传感器***进行电力巡检已经应用较为广泛了。通常来讲，这种传统的无人机巡检设备***主要由无人机机体设备、挂载装置、机载激光雷达设备壳体和摄像机(即机载激光雷达设备壳体内部安装有机载激光雷达***和上述摄像机)等硬件结构构成；然而传统的无人机巡检设备***，常常采用单一镜头常规摄像机进行单一视角图像的采集(且单一镜头还往往不能拍摄角度调整)，这种采集方式图像过于单一，采集的原始图像数据单一，且不利于真实立体图像的获取，同时也不利于立体建模。而且传统摄像机是固定连接在无人机机体设备外部的(根本不具有隐藏收缩功能)，这样就造成其长期暴露在无人机机体设备的外部，尤其是长时间不使用时暴露在外部容易发生设备故障)。

然而，如何克服上述传统无人机巡检设备***的上述技术缺陷是本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，包括无人机机体设备，伸缩装置、六轴机械臂以及倾斜相机；

其中，位于所述无人机机体设备的内部设置有安装腔，所述安装腔内部设置有伸缩装置，所述伸缩装置的伸出端连接所述六轴机械臂的固定端，所述六轴机械臂的自由端连接有所述倾斜相机；

所述倾斜相机包括相机壳体和设置在所述相机壳体上的多个安装孔和设置在所述相机壳体内部的多个相机镜头；所述相机镜头一一对应连接在所述安装孔处。

优选的，作为一种可实施方案；所述相机壳体包括底部基面和与所述底部基面相交并倾斜设置的多个立面；任意一个所述立面与所述底部基面之间的夹角均不相同；位于所述底部基面上设置有一个所述安装孔，位于任意一个所述立面上设置有一个所述安装孔。

优选的，作为一种可实施方案；所述相机镜头为五个，且所述相机壳体上的安装孔为五个。

优选的，作为一种可实施方案；所述伸缩装置具体为电动推杆装置。

优选的，作为一种可实施方案；所述六轴机械臂包括支座、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、相机安装座、第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机；

其中，所述支座与所述第一机械臂的一端之间转动配合，且所述第一机械臂的另一端还与第二机械臂的一端转动配合，所述第二机械臂的另一端与所述第三机械臂的一端转动配合，且所述第三机械臂的另一端还连接有所述相机安装座；所述相机安装座与所述相机壳体可拆卸连接；

所述第一驱动电机用于驱动所述第一机械臂相对所述支座转动动作；所述第二驱动电机用于所述第二机械臂相对所述第一机械臂转动动作；所述第三驱动电机用于驱动所述第三机械臂相对所述第二机械臂转动动作。

优选的，作为一种可实施方案；所述无人机机体设备的内部还设置有用于封闭所述安装腔的舱门和用于驱动所述舱门实现封闭所述安装腔的舱门驱动装置。

优选的，作为一种可实施方案；所述无人机机体设备的内部设置有滑轨，所述舱门的底部设置有滑块，所述舱门的滑块可滑动配合在所述无人机机体设备的安装腔两侧的滑轨上。

优选的，作为一种可实施方案；所述舱门驱动装置具体为齿轮齿条传动装置。

优选的，作为一种可实施方案；还包括控制器；所述控制器分别与所述六轴机械臂上的第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机电连接；且所述控制器还与所述电动推杆装置电连接；所述控制器还用于与地面控制台通信连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：

本实用新型提供的一种适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，分析上述适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机的主要构造可知：上述适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机其主要由无人机机体设备，伸缩装置、六轴机械臂以及倾斜相机等结构构成；其中，位于无人机机体设备的内部设置有安装腔，安装腔内部设置有伸缩装置，伸缩装置的伸出端连接六轴机械臂的固定端，六轴机械臂的自由端连接有倾斜相机。

在上述结构中，适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机其采用六轴机械臂的机械人控制技术进行对倾斜相机的拍摄角度调整甚至是一定程度位置调整动作，同时采用倾斜相机进行多个角度，多个视角倾斜影像采集，并利用伸缩装置进行驱动伸缩动作；在具体操作过程中，可以利用伸缩装置驱动带动六轴机械臂的固定端实现伸出安装腔暴露在无人机机体设备的外部，然后启动倾斜相机进行多视角图像采集动作，在此过程中还可以利用六轴机械臂进行倾斜相机的拍整体的拍摄位置以及拍摄角度的调整。

本实用新型提供的上述适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，倾斜相机是一种能够实现搭载多个不同固定拍摄角度镜头的相机设备，其能够提供优质性能的倾斜摄影影像，避免了传统技术中单一镜头摄像的技术缺陷，同时利用倾斜相机本身特性结合六轴机械臂调整整体拍摄角度调整的方式，更进一步提升拍摄角度的多样性，最终可提供更多视角的倾斜影像数据，也为后续三维立体建模提供了原始测量数据；另外，而且传统摄像机是固定连接在无人机机体设备外部的(不具有隐藏收缩功能)，本实用新型提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，可以在不使用时收缩六轴机械臂，同时利用伸缩装置将六轴机械臂连同倾斜相机一起收缩回到无人机机体设备的内部实现隐藏保护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例一提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机的主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机的仰视***结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机处于舱门闭合状态的仰视结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机中的伸缩装置、六轴机械臂、倾斜相机之间的装配结构示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机中的伸缩装置的零件结构示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机中的六轴机械臂的零件结构示意图；

图7为本实用新型实施例一提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机中的倾斜相机的零件结构示意图。

标号：

无人机机体设备100；安装腔110；舱门120；滑轨130；

伸缩装置200；

六轴机械臂300；支座310；第一机械臂320；第二机械臂330；第三机械臂340；相机安装座350；

倾斜相机400；相机壳体410；底部基面411；立面412；安装孔420；相机镜头430。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，某些指示的方位或位置关系的词语，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例一

参见图1、图2、图3，本实用新型实施例一提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，包括无人机机体设备100，伸缩装置200、六轴机械臂300以及倾斜相机400；

其中，位于无人机机体设备100的内部设置有安装腔110，安装腔110内部设置有伸缩装置200，伸缩装置200的伸出端连接六轴机械臂300的固定端，六轴机械臂300的自由端连接有倾斜相机400。

上述倾斜相机400包括相机壳体410和设置在相机壳体上的多个安装孔420和设置在相机壳体内部的多个相机镜头430；相机镜头430一一对应连接在相机壳体410上的安装孔420处。关于伸缩装置200、六轴机械臂300、倾斜相机400之间的装配结构示意图，可以参见图4。

需要说明的是，在上述具体实施方案中，上述倾斜相机主要由相机壳体以及设置相机壳体表面的多个安装孔(该安装孔可方便相机镜头安装)和多个相机镜头构成，多个相机镜头(或称图线采集设备)可以同时进行图像采集，并最终收集起来存储，与此同时上述相机镜头的数量与安装孔的数量一致，并一一对应安装。

上述适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机其主要由无人机机体设备，伸缩装置、六轴机械臂以及倾斜相机等结构构成；其中，位于无人机机体设备的内部设置有安装腔，安装腔内部设置有伸缩装置，伸缩装置的伸出端连接六轴机械臂的固定端，六轴机械臂的自由端连接有倾斜相机。

在上述结构中，适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机其采用六轴机械臂的机械人控制技术进行对倾斜相机的拍摄角度调整甚至是一定程度位置调整动作，同时采用倾斜相机进行多个角度，多个视角倾斜影像采集，并利用伸缩装置进行驱动伸缩动作；在具体操作过程中，可以利用伸缩装置驱动带动六轴机械臂的固定端实现伸出安装腔暴露在无人机机体设备的外部，然后启动倾斜相机进行多视角图像采集动作，在此过程中还可以利用六轴机械臂进行倾斜相机的拍整体的拍摄位置以及拍摄角度的调整。

本实用新型提供的上述适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，倾斜相机是一种能够实现搭载多个不同固定拍摄角度镜头的相机设备，其能够提供优质性能的倾斜摄影影像，避免了传统技术中单一镜头摄像的技术缺陷，同时利用倾斜相机本身特性结合六轴机械臂调整整体拍摄角度调整的方式，更进一步提升拍摄角度的多样性，最终可提供更多视角的倾斜影像数据，也为后续三维立体建模提供了原始测量数据；另外，而且传统摄像机是固定连接在无人机机体设备外部的(不具有隐藏收缩功能)，本实用新型提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，可以在不使用时收缩六轴机械臂，同时利用伸缩装置将六轴机械臂连同倾斜相机一起收缩回到无人机机体设备的内部实现隐藏保护。

下面对本实用新型实施例提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机的具体结构以及具体技术效果做一下详细说明：

如图4或是图7所示，上述相机壳体410包括底部基面411和与底部基面相交并倾斜设置的多个立面412；任意一个立面412与底部基面411之间的夹角均不相同；位于底部基面411上设置有一个安装孔420，位于任意一个立面412上设置有一个安装孔420；上述相机壳体410的具体形状可以为规则形状(例如凸多面体或是五棱锥等)，或是不规则的形状，只要其包括一个底部基面和多个立面即可。

需要说明的是，在上述具体实施方案中，上述相机壳体是一种特定结构形状的外壳壳体，其主要由底部基面和与底部基面相交并倾斜设置的多个立面构成，且上述底部基面上设置有一个安装孔，位于任意一个立面上设置有一个安装孔；同时在优选的方案中，上述立面之间的倾斜角度和朝向具有一定的规律，例如多个安装孔的所在的立面朝向是沿着顺时针方向顺序排列的，但是最为重要的是，任意一个立面与底部基面之间的夹角均不相同，这样可以保障相机镜头采集的倾斜影像数据的拍摄角度不同，保证数据获取的多样化。

如图7所示，上述倾斜相机400优选使用五镜头倾斜相机，此时该相机镜头优选为五个，且相机壳体上的安装孔为五个。上述倾斜相机为五镜头倾斜相机。同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片(一组影像)，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片(四组影像)。这样通过在同一飞行平台上搭载倾斜相机，利用该倾斜相机即可实现从一个垂直、四个倾斜等共计五个不同的角度采集影像，可将获取到符合人眼视觉的真实立体影像数据，为后续立体建模提供了方便。

如图4或是图5所示，上述伸缩装置200具体为电动推杆装置。

需要说明的是，在上述具体实施方案中，上述伸缩装置可以选择使用直线驱动设备，例如优选使用电动推杆装置(例如：直线驱动电机或是滚珠丝杆式的直线传动推杆装置)，利用上述伸缩装置可以实现六轴机械臂连同倾斜相机一同伸长出舱动作或是收缩回舱动作。

如图4或是图6所示，上述六轴机械臂300包括支座310(支座被安装在伸缩装置上)、第一机械臂320、第二机械臂330、第三机械臂340、相机安装座350、第一驱动电机(图中未示出)、第二驱动电机(图中未示出)和第三驱动电机(图中未示出)；

其中，支座310与第一机械臂320的一端之间转动配合，且第一机械臂320的另一端还与第二机械臂330的一端转动配合，第二机械臂330的另一端与第三机械臂340的一端转动配合，且第三机械臂340的另一端还连接有相机安装座350；相机安装座350与相机壳体410可拆卸连接；第一驱动电机用于驱动第一机械臂相对支座转动动作；第二驱动电机用于第二机械臂相对第一机械臂转动动作；第三驱动电机用于驱动第三机械臂相对第二机械臂转动动作。

需要说明的是，在上述具体实施方案中，上述六轴机械臂可以实现对自由端的相机安装座进行多个角度的自由驱动调整，同时上述相机安装座上连接有倾斜相机，最终通过六轴机械臂实现对倾斜相机整***置以及倾斜相机整体拍摄角度的大幅度调整。

如图2所示，上述无人机机体设备100的内部还设置有用于封闭安装腔的舱门120和用于驱动舱门实现封闭安装腔的舱门驱动装置(图中无示出)。无人机机体设备的内部设置有滑轨130，舱门的底部设置有滑块(图中无示出)，舱门的滑块可滑动配合在无人机机体设备的安装腔110两侧的滑轨130上(注意图2中的滑轨130与无人机机体设备100之间的透视结构)。

需要说明的是，在上述具体实施方案中，上述无人机机体设备还设计有舱门、舱门驱动装置；上述舱门驱动装置可以用于驱动舱门实现封闭安装腔；具体结构是，无人机机体设备的内部的安装腔两侧设置有滑轨，舱门的底部设置有滑块，然后利用舱门驱动装置带动滑块在滑轨上滑动进而实现开启或是闭合舱门。

优选的，作为一种可实施方案；上述舱门驱动装置具体为齿轮齿条传动装置。

需要说明的是，在上述具体实施方案中，上述舱门驱动装置可以选择多种结构形式的驱动装置，例如优选使用齿轮齿条传动装置，利用齿轮齿条传动副实现齿条的前后伸缩，最终带动滑块实现前后伸缩(即滑块固定连接在被驱动的齿条上)。

优选的，作为一种可实施方案；上述适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机还包括控制器；控制器分别与六轴机械臂上的第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机电连接；且控制器还与电动推杆装置电连接，同时也可以与舱门驱动装置电连接；控制器还用于与地面控制台通信连接。

需要说明的是，在上述具体实施方案中，上述适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机采用控制器对执行设备进行控制，并远程通信设备与地面工作站(即地面控制台)进行通讯和信息交互。上述控制器可以控制舱门驱动装置实现舱门的滑动打开或是闭合，还可以通过控制伸缩装置实现倾斜相机的出舱动作，还可以通过六轴机械臂控制倾斜相机的整体拍摄角度和拍摄位置调整等。

上述输电线路巡检无人机，可以搭载倾斜相机在输电线路的上空巡检飞行，收集影像数据。上述影像数据会被传送到地面工作站(地面控制台)并被转化生成三维模型。利用航空摄影大规模成图的特点，加上从倾斜相机批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低三维建模的成本。

综上，本实用新型提供的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，由无人机机体设备，伸缩装置、六轴机械臂以及倾斜相机等结构构成；很显然上述无人机机体设备，伸缩装置、六轴机械臂以及倾斜相机等具体结构以及具体结构的连接方式以及位置关系等都具有特定的技术设计，因此说上述适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，能够提供优质性能的倾斜摄影影像，整体拍摄角度可调整(提供更多视角的倾斜影像数据，为后续提升建模效率提供了技术基础)，可隐藏收缩等多种功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，其特征在于，包括无人机机体设备，伸缩装置、六轴机械臂以及倾斜相机；

其中，位于所述无人机机体设备的内部设置有安装腔，所述安装腔内部设置有伸缩装置，所述伸缩装置的伸出端连接所述六轴机械臂的固定端，所述六轴机械臂的自由端连接有所述倾斜相机；

所述倾斜相机包括相机壳体和设置在所述相机壳体上的多个安装孔和设置在所述相机壳体内部的多个相机镜头；所述相机镜头一一对应连接在所述安装孔处。

2.如权利要求1所述的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，其特征在于，所述相机壳体包括底部基面和与所述底部基面相交并倾斜设置的多个立面；任意一个所述立面与所述底部基面之间的夹角均不相同；位于所述底部基面上设置有一个所述安装孔，位于任意一个所述立面上设置有一个所述安装孔。

3.如权利要求1所述的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，其特征在于，所述相机镜头为五个，且所述相机壳体上的安装孔为五个。

4.如权利要求1所述的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，其特征在于，所述伸缩装置具体为电动推杆装置。

5.如权利要求4所述的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，其特征在于，所述六轴机械臂包括支座、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、相机安装座、第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机；

其中，所述支座与所述第一机械臂的一端之间转动配合，且所述第一机械臂的另一端还与第二机械臂的一端转动配合，所述第二机械臂的另一端与所述第三机械臂的一端转动配合，且所述第三机械臂的另一端还连接有所述相机安装座；所述相机安装座与所述相机壳体可拆卸连接；

所述第一驱动电机用于驱动所述第一机械臂相对所述支座转动动作；所述第二驱动电机用于所述第二机械臂相对所述第一机械臂转动动作；所述第三驱动电机用于驱动所述第三机械臂相对所述第二机械臂转动动作。

6.如权利要求1所述的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，其特征在于，所述无人机机体设备的内部还设置有用于封闭所述安装腔的舱门和用于驱动所述舱门实现封闭所述安装腔的舱门驱动装置。

7.如权利要求6所述的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，其特征在于，所述无人机机体设备的内部设置有滑轨，所述舱门的底部设置有滑块，所述舱门的滑块可滑动配合在所述无人机机体设备的安装腔两侧的滑轨上。

8.如权利要求6所述的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，其特征在于，所述舱门驱动装置具体为齿轮齿条传动装置。

9.如权利要求5所述的适用于倾斜相机隐藏的输电线路巡检无人机，其特征在于，还包括控制器；所述控制器分别与所述六轴机械臂上的第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机电连接；且所述控制器还与所述电动推杆装置电连接；所述控制器还用于与地面控制台通信连接。

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