技术领域
[0001] 本发明为一种可将激光雷达测量(LiDAR)设备搭载于无人机的无人机搭载平台,同时也是无人机能够在不平坦地面降落的平台,属于农业机械技术领域。
相关背景技术
[0002] 激光雷达测量(LiDAR)技术在农业技术领域用途广泛,不仅能够获取农作物生长信息,还能够精确获取地面植物冠层结构;利用LiDAR获取的数据,可以分析农作物的病虫害信息、预估产量等。
[0003] 申请号为202022678142.7中中国专利《一种无人机激光雷达安装装置》公开了一种无人机激光雷达安装装置,该装置主要包含用于连接激光雷达装置的设备连接板和用于连接无人机的挂载固定板,设备连接板和挂载固定板通过卡扣进行连接;该专利重点设计了用于挂载在无人机上的挂载固定板和用于连接激光雷达的设备连接板之间的快速连接,并不能使激光雷达快速搭载在无人机上。
[0004] 而本专利提出了一种无人机搭载平台,本搭载平台可自动搭载LiDAR。本装置有一个遥控器,通过控制开关使汽缸运作,汽缸中内置的杆上下移动,带动双杆上下运动,双杆上的滑套与连杆、单个机械爪零件形成曲柄滑块机构。汽缸内置杆往上移动,则双杆往上运动,通过曲柄滑块机构使总的机械爪夹紧;反之双杆往下运动,机械爪松开。通过汽缸运作进而能自动进行固定和分离LiDAR,最终能更快的提高安装效率,减少操作人员的工作量。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图对本发明的结构、原理和工作过程做进一步的说明。
[0033] 图1是本发明装置的结构等轴测图,其中可以看出该装置的很多结构:包括U型钩1、气压缸2、双杆3、小挡板4、滑套5、支撑架6、弹簧7、小圆板8、机械爪9、连杆10、台面15、平台凹槽16、机械爪约束支撑19。
[0034] 其中,所述U型钩1的开口端长度不等,在短端的末端有小挡板插口11,长端顶点为弹簧连接点12,U型钩1一部分被压在平台下面。
[0035] 其中,所述双杆3上套着滑套5。
[0036] 其中,所述滑套5两侧设有两个等轴对称分布的销。
[0037] 其中,所述小挡板4材质为质量稍重的铁,当小挡板4插到U型钩1上时小挡板4稳定不易颠出。
[0038] 其中,所述连杆10两端各有一个孔,一端的孔穿过滑套5一侧的销与滑套形成铰接,连杆10另一端的孔与台面15下方机械爪约束支撑19外侧的销192配合;另一个连杆10一端的孔穿过滑套5另一侧销,与滑套5形成铰接,连杆10另一端的孔则与机械爪9旁侧的销92配合。两个连杆10、一个滑套5、机械爪9与机械爪约束支撑19组成曲柄滑块机构。
[0039] 其中,所述台面15四角边沿设置四个凹槽16,每个凹槽里面设计有两个半圆环,两个半圆环并排成形成M型,弹簧一端勾住半圆环,弹簧另一端勾住U型钩1。U型钩1扣在无人机在支架上,U型钩1上的小挡板4与无人机支架贴着,使U型钩更加稳定地钩住无人机支架,以致平台稳定固定连接到无人机上。
[0040] 其中,所述气压缸2在台面15中心,气压缸2自带的杆与双杆3通过焊接固定,气压缸2为圆柱形且拥有外置遥控器。依靠遥控器控制气压缸2运作从而驱动曲柄滑块机构使机械爪9夹紧或放松。
[0041] 其中,所述的支撑架6、弹簧7和小圆板8三者组合,弹簧一端焊接在支撑架6底面,弹簧另一端焊接在小圆板8中心,组成有防震功能的支撑架。
[0042] 图2和图3是本发明装置的下视图和三维图,能进一步反映出本发明的结构,可以知道平台凹槽处于平台上的四角,一共有四个凹槽,每个凹槽可以放置两个U型钩。
[0043] 图4是本发明装置的U型钩等轴测图。通过等轴测图可以了解小挡板的安放处为小挡板插口11;U型钩1长端尾部的弹簧连接点12上有一个小槽,弹簧一端将其勾住,达到连接效果。用弹簧将U型钩1连接在平台凹槽里,以此形成固定无人机的装置。
[0044] 图5是本发明装置的平台三维图,可直观了解本发明的平台机械爪约束支撑19上销192和孔191的位置。
[0045] 图6是本发明装置的双杆结构,双杆3的四端套上滑套5,使滑套5能在杆上自由左右滑动,4个机械爪9的单爪放入机械爪约束装置穿孔191里,然后用连杆10通过连接销192、连接销92及连接销51将机械爪9与双杆3连接在一起形成可进行夹紧和放松的装置。
[0046] 图7为本发明装置的滑套的三维图,滑套5两侧均设有两个销,两侧销为等轴对称分布。
[0047] 图8为本发明装置的平台支撑架的三维图,弹簧7一端焊接在支撑架6的底面,弹簧7另一端焊接在小圆板8中心,组成有防震功能的支撑架。
[0048] 图9和图10为本发明装置的平台凹槽剖视图和左视图,由图可以了解凹槽16里面有两个半圆环,弹簧一端勾住半圆环,弹簧另一端与U型钩1相接,以此将U型钩1固定在平台凹槽16内。
[0049] 图11为本发明装置的机械爪三维图,可直观的了解机械爪上加长板91和销92的位置。
[0050] 本发明平台使用步骤,如下:
[0051] a)、将无人机与无人机搭载平台拿出来,进行装载。
[0052] b)、首先将搭载平台放在地上,然后将无人机放在搭载平台上,将无人机摆正,将U型钩1中的小挡板4取出,然后手动或者采用辅助工具将U型钩1往外拉伸,使无人机支撑架放在U型钩1的范围里,然后松开U型钩1,将无人机支撑架卡住,将8个U型钩1都卡住后,然后最后插入小挡板4到U型钩1短端的插口11里,进而将无人机固定在搭载平台上。
[0053] c)、然后用遥控器控制气压缸2运作,驱动内置杆向上移动,通过曲柄滑块机构的作用使机械爪9快速夹紧,在夹紧LiDAR前,将LiDAR放在机械爪9加长板处,待LiDAR被夹紧后,通过遥控器使气压缸停止运作,使机械爪处于一直夹紧状态。进而将LiDAR固定在平台上,平台与无人机相连,因此无人机能稳定携带LiDAR进行工作。
[0054] d)、无人机工作结束后,可以随时下降,依靠着平台所具备的防震支撑架可以在不平坦的地面上降落,停稳后,首先将小挡板4取出,然后往外拉伸8个U型钩1,使无人机脱离,将无人机放至一旁,然后用遥控器控制气压缸2运作,使其内置杆向下移动,再次通过曲柄滑块机构使机械爪松开,然后将激光雷达取出。进而实现搭载平台与无人机分离,搭载平台与激光雷达分离。
[0055] e)、最后依次将无人机、搭载平台、LiDAR放至存放处,最终实现无人机快速搭载、工作、拆卸。