[0001] 本发明涉及三维扫描技术领域，尤其是涉及一种无人机机载三维扫描仪。

[0002] 目前，在水电工程、交通工程及地质灾害防治等工程领域，针对某段、某部位的地质体，主要的调查方法为现场地质测绘及地形测绘，但受地形条件及地理条件等因素的制约，对地质体不能直接进行测绘，需要借助间接手段，如卫星遥感、航拍及激光扫描等。

[0003] 公告号为CN 206208259U的实用新型提供了一种无人机机载三维激光扫描仪，通过将三维激光扫描仪安装到无人机下方，再与定位系统和GPS模块相结合，能够避免地形及地理条件的制约，达到特地区域对地质进行三维扫描，获取目标地质的点云数据。

[0004] 在安装时，三维扫描仪与无人机大多是通过螺钉固定连接，在无人机的底部以及三维扫描仪的顶部均设置有法兰盘，两个法兰盘之间通过螺钉固定，即可实现三维扫描仪的安装，但是采用上述固定结构，在拆卸以及安装三维扫描仪时，需要将螺钉一个一个进行拆装，安装以及维护十分不方便。

[0034] 以下结合附图1-7对本发明作进一步详细说明。

[0035] 实施例一：参照图1，为本发明公开的一种无人机机载三维扫描仪，包括无人机1以及固定设置在无人机1下方的三维扫描仪2，三维扫描仪2顶部设有法兰盘21，法兰盘21水平设置并且与三维扫描仪2顶部固定连接，在无人机1底部设有用于安装法兰盘21的安装板11，安装板11与无人机1底部固定连接，只需要将法兰盘21固定在安装板11上，即可实现三维扫描仪2与无人机1的固定。

[0036] 参照图2，为方便实现三维扫描仪2与无人机1的拆装，在安装板11上相对滑移设有呈半圆形设置的弧形板3，两个弧形板3的开口相对设置，弧形板3的厚度大于法兰盘21的厚度，两个弧形板3上开设有与法兰盘21外缘配合的弧形槽31，弧形槽31设置在弧形板3的内弧面上并且设置在靠近安装板11的一侧，当两个弧形板3靠近时，法兰盘21的外缘滑入弧形槽31内，从而实现法兰盘21与弧形板3在竖直方向上的固定，为避免法兰盘21从弧形板3之间脱落，在安装板11上设有驱动两个弧形板3互相靠近的弹性件，弹性件可以拉动弧形板3，这样两个弧形板3可以在水平方向将法兰盘21夹紧，从而使法兰盘21稳定的固定在弧形槽31内，此外，为了方便将法兰盘21从弧形槽31内取出，安装板11上还设有驱动两个弧形板3互相远离至弧形板3能够从弧形槽31内脱落的解锁件，采用弧形板3与弧形槽31来实现法兰盘21的固定，弧形板3与法兰板之间的接触面积大，法兰盘21受力均匀，三维扫描仪2的固定效果好，设置解锁件，可以实现两个弧形板3的快速分离，进而实现法兰盘21的快速拆卸。

[0037] 参照图2，为方便实现弧形板3与安装板11的滑移连接，在弧形板3顶面中部沿弧形板3厚度方向设有燕尾块32，燕尾块32的厚度大于弧形板3的厚度，安装板11底部设有与燕尾块32配合的燕尾槽4，燕尾块32滑移设置在燕尾槽4内，弹性件包括设置在燕尾槽4内的弹簧33，弹簧33设置在燕尾块32和燕尾槽4的端面之间，弹簧33一端与燕尾槽4固定，另一端与燕尾块32固定，弹簧33始终处于蓄力状态，以保证两个弧形板3始终具有互相靠近的趋势，不仅弧形板3的滑动过程十分可靠，而且更加稳定的实现法兰盘21的夹紧。

[0038] 本实施例中，参照图2，解锁件包括设置在两弧形板3中间的驱动杆5，当两个弧形板3闭合时，两个弧形板3之间留有供驱动杆5放置的间隙，驱动杆5沿法兰盘21径向设置并且与安装板11转动连接，在驱动杆5的两端设有呈椭圆形设置的凸轮51，凸轮51的中心与转轴中心重合，凸轮51分别与对应侧的弧形板3的端部抵接，当凸轮51的短轴与弧形板3抵接时，两个弧形板3之间的间距最小，此时法兰盘21位于弧形槽31内；转动驱动杆5，当凸轮51的长轴与弧形板3抵接时，两个弧形板3之间的距离最大，弧形板3互相分离且两个弧形板3内表面的间距大于法兰盘21外径，此时法兰盘21可以从弧形板3之间取出。在操作时，只需要转动驱动杆5，即可实现两个弧形板3的靠近以及远离，并且弧形板3的受力点是弧形板3的两端，可以十分稳定的驱动弧形板3滑动。

[0039] 参照图2，为了实现法兰盘21在周向的限位，本实施例中，驱动杆5与弧形槽31处于同一平面内，在法兰盘21的顶面上设有用于放置驱动杆5的条形槽211，条形槽211的宽度与驱动杆5外径相等，这样可以将驱动杆5嵌设在法兰盘21内，驱动杆5可以限制法兰盘21转动，进而可以起到周向限位作用，避免法兰盘21在弧形板3之间出现周向转动，更加稳定的实现三维扫描仪2的固定。

[0040] 此外，参照图2，为避免凸环与法兰盘21出现干涉，在弧形板3两端向外延伸形成凸耳34，凸耳34沿驱动杆5长度方向设置，凸轮51的外周面与对应侧的凸耳34抵接，这样可以将凸轮51设置在弧形板3外部， 提高空间利用率，并且可以方便操作人员观察凸轮51位置，方便操作。为进一步提高固定过程的稳定性，位于同侧的两个凸耳34上设有呈U形设置的插销6，插销6的两端分分别与对应凸耳34插接，插销6水平设置，这样可以避免插销6掉落，当凸轮51的短轴与凸耳34抵接时，将插销6插入凸耳34内，插销6可以起到限位作用，限制两个凸耳34出现相对滑动，从而保证法兰盘21是稳定的嵌设在弧形槽31内的，避免因为飞行过程中的振动导致法兰盘21出现脱落。

[0041] 此外，参照图2以及图3，因为在测量场地为野外，突发情况较多，为避免无人机1坠机后，三维扫描仪2也被撞毁，在安装板11上设有环形槽111，环形槽111围设在三维扫描仪2四周，竖直方向上看，三维扫描仪2完全位于环形槽111的内部，在环形槽111内放置有呈环形设置的气囊7，参照图4，气囊7在充气后从环形槽111内伸出，形成一个环形的圆柱，包覆在三维扫描仪2四周，气囊7可以起到缓冲作用，在无人机1坠机后，可以对三维扫描仪2起到保护作用，减少损失。安装板11上还设有用于向气囊7内填充气体的储气罐71，储气罐71内填充有高压气，储气罐71与气囊7之间通过管路连接，在管路内接有控制阀72，控制阀72由无人机1内的控制器控制，当无人机1出现失重情况时，控制器接收到重力传感器发出的信号，控制器将控制阀72打开，储气罐71立即对气囊7进行充气，气囊7膨胀后即可包覆在三维扫描仪2外，对三维扫描仪2起到保护作用，避免无人机1坠毁时，三维扫描仪2也被撞毁，最大限度的降低损失。

[0042] 本实施例的实施原理为：当想要在无人机1下方安装三维扫描仪2时，转动驱动杆5，凸轮51的长轴两端与凸耳34抵接，此时两个弧形板3分开，将条形槽211对准驱动杆5，将法兰盘21放置到两个弧形板3之间，随后再转动驱动杆5，凸轮51的短轴与凸耳34抵接，法兰盘21的外缘进入弧形槽31内，最后将插销6插上，即可完成三维扫描仪2的安装。

[0043] 实施例二：一种无人机机载三维扫描仪，参照图5以及图6，与实施例一的不同之处在于，本实施例中，不采用气囊7作为三维扫描仪2的防护结构，在安装板11上转动连接有连接框8，连接框8呈U形设置，连接框8的两端与安装板11转动连接，连接框8的转动平面垂直于安装板11，三维扫描仪2设置在连接框8转动后围设的区域内，连接框8与安装板11之间设有波纹罩81，正常状态下，连接框8位于三维扫描仪2的一侧，连接框8将波纹罩81压缩在安装板11上，当需要对三维扫描仪2进行保护的时候，连接框8转动，连接框8转动后将波纹罩81拉伸，波纹罩
81拉伸后围设在三维扫描仪2外，安装板11上设有驱动连接框8转动以及固定的驱动件。正常状态时，驱动件将连接框8固定在三维扫描仪2的一侧，并且此时波纹罩81处于压缩状态，当出现坠机状况时，驱动件驱动连接框8转动，波纹罩81被打开，围设在三维扫描仪2外，对三维扫描仪2起保护作用。

[0044] 参照图5以及图6，驱动件包括沿竖直方向滑移设置在安装板11上的弹簧销9，连接框8上设有在波纹罩81处于收纳状态时供弹簧销9插入的定位槽，正常状态下，弹簧销9插入定位槽内，弹簧销9可以起到限位作用，限制连接框8转动，将连接框8固定在安装板11上；为了方便驱动连接框8转动，在安装板11上设有驱动弹簧销9滑动的电磁铁91，安装板11上还设有在弹簧销9拔出定位槽时驱动连接框8转动的弹性绳10，弹性绳10一端与连接框8固定，另一端与安装板11固定，当电磁铁91将弹簧销9从定位槽内吸出的时候，弹性绳10可以拉动连接框8转动，将波纹罩81打开。

[0045] 此外，参照图5以及图7，为了提高波纹罩81的抗压性能，在波纹罩81内设有若干呈U形设置的缓冲骨架82，缓冲骨架82的结构与连接框8类似，缓冲骨架82的两端均与连接框8的转轴转动连接，在波纹罩81打开时，缓冲骨架82可以起到支撑作用，提高波纹罩81的抗压性能。

[0046] 工作过程概述：当出现坠机情况时，控制器控制电磁铁91动作，将弹簧销91从定位槽内吸出，解除对连接框8的固定，弹性绳10拉动连接框8转动，将波纹罩81打开，波纹罩81围设到三维扫描仪2外，对三维扫描仪2进行保护。

[0047] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。