一种基于无人机的激光雷达探测仪的制作方法-j9九游会真人

文档序号:34954478发布日期:2023-07-29 12:56阅读:11来源:国知局


1.本实用新型涉及激光雷达探测技术领域,具体为一种基于无人机的激光雷达探测仪。


背景技术:

2.矿山固体废弃物的综合利用是解决矿山固体废弃物大量排放和堆积问题的关键。矿山固体废弃物的大量堆积也带来一系列的环境问题,由矿山固体废弃物形成的堆积体边坡成为矿山恢复治理中的重要的工程地质问题。
3.根据专利公开号cn207937609u的一种基于无人机的激光雷达探测仪,同步器与激光器相连,激光器的激光经过聚焦耦合器,并从收发模块射出,激光经过后向散射从收发模块返回,并通过窄带滤波片滤波,用光电探测器进行光电转换,转换后的电信号通过光子计数卡进行采集,光子计数卡将采集的数据传输到嵌入式计算机进行储存和处理,温湿度控制模块与嵌入式计算机相连,嵌入式计算机将处理后的数据传输至地面站,但是在测定固体堆积物时,由于矿区面积较大,地形地貌复杂,造成现场调查工作量较大,导致钻探工作较难开展,无法较精确测算废弃矿石量,且探测过程中存在人员设备投入过大、效率过低的问题。由于无人机具有起降灵活、使用成本低、受气候影响小的优点,所获取的航空遥感影像可以达到很高的分辨率,可以方便快捷地从中提取所需数据,因此,我们提出了一种基于无人机的激光雷达探测仪。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种基于无人机的激光雷达探测仪,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
6.一种基于无人机的激光雷达探测仪,包括无人机主体,所述无人机主体的底部且靠近中心处设置有活动盘,所述活动盘与无人机主体的底部转动连接,所述活动盘的下方设置有安装架,所述安装架的下方设置有调节架,所述调节架的顶端与安装架转动连接,所述调节架的内侧设置有数码相机主体和激光雷达主体。
7.作为优选的技术方案,所述无人机主体的底部且靠近边缘处设置有相互对称的支撑架。
8.作为优选的技术方案,所述活动盘上设置有环形阵列分布的固定孔,所述安装架通过螺栓与固定孔相连。
9.作为优选的技术方案,所述活动盘通过转轴与无人机主体转动连接,所述活动盘的转轴上且位于无人机主体的内部设置有涡轮,所述无人机主体的内侧且靠近涡轮处安装有蜗杆,所述蜗杆的左侧设置有电机,所述电机的输出轴与蜗杆的转轴同轴连接。
10.作为优选的技术方案,所述安装架的底部且靠近后侧边缘处设置有连接架,所述连接架的前侧设置有相互对称的导向架,所述导向架设置有圆弧形分布的滑槽。
11.作为优选的技术方案,所述调节架的顶部与连接架转动连接,所述调节架上且靠近连接架处设置有调节螺旋,所述调节架的侧壁上且靠近顶端处设置有滑轴,所述滑轴与滑槽滑动连接。
12.与现有技术相比,本实用新型的有益效果:
13.1、本实用新型通过无人机主体搭载数码相机主体和激光雷达主体进行数据采集,可以快速获取矿山堆积物边坡的可见光影像数据和激光雷达点云数据,并通过处理后获得边坡区域的正射影像和数字高程模型,实现堆积体体积的快速、准确计算,并根据数据生成坡型、坡度、坡向、剖面线特征等地形参数,为边坡稳定性评价及后续治理工程设计提供依据,从而提高固体堆积物的测算精度,并降低设备投入成本。
14.2、本实用新型通过设置有活动盘和安装架,在进行数据采集过程中,使电机运转通过涡轮和蜗杆进行传动,可使活动盘带动安装架转动,进而对数码相机主体和激光雷达主体进行水平转动调节,方便数码相机主体和激光雷达主体进行数据采集。
附图说明
15.图1为本实用新型的整体结构示意图;
16.图2为本实用新型的无人机主体结构示意图;
17.图3为本实用新型的活动盘结构示意图;
18.图4为本实用新型的安装架结构示意图;
19.图5为本实用新型的数据处理框图。
20.图中:1、无人机主体;11、支撑架;2、活动盘;21、固定孔;22、涡轮;23、蜗杆;24、电机;3、安装架;31、连接架;32、导向架;321、滑槽;4、调节架;41、滑轴;42、调节螺旋;5、数码相机主体;6、激光雷达主体。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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。
22.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
23.请参阅图1至图5,本实用新型提供一种技术方案:
24.一种基于无人机的激光雷达探测仪,包括无人机主体1,无人机主体1的底部且靠近中心处设置有活动盘2,活动盘2与无人机主体1的底部转动连接,活动盘2的下方设置有安装架3,安装架3的下方设置有调节架4,调节架4的顶端与安装架3转动连接,调节架4的内侧设置有数码相机主体5和激光雷达主体6。
25.无人机主体1通过搭载有数码相机主体5和激光雷达主体6,在进行探测时,通过数码相机主体5可获取可见光影像数据,并经过处理后生成正射影像,通过激光雷达主体6可
获得地形的雷达点云数据,并经过处理后建立高精度堆积体边坡区域数字高程模型,并基于模型实现堆积体体积的快速、准确计算,同时,基于arcgis,并以获取的数字高程模型为数据源,通过arc gis工具可生成坡型、坡度、坡向、剖面线特征等地形参数,根据边坡形态进行边坡稳定性分析,为边坡稳定性评价及后续治理工程设计提供依据,从而提高固体堆积物的测算精度,并降低设备投入成本。
26.需要补充的是,无人机主体1的底部且靠近边缘处设置有相互对称的支撑架11,支撑架11可在无人机主体1未飞行时进行支撑。
27.作为本实施例的优选,活动盘2上设置有环形阵列分布的固定孔21,安装架3通过螺栓与固定孔21相连,从而可对安装架3、调节架4、数码相机主体5和激光雷达主体6等进行拆卸更换。
28.值得说明的是,活动盘2通过转轴与无人机主体1转动连接,活动盘2的转轴上且位于无人机主体1的内部设置有涡轮22,无人机主体1的内侧且靠近涡轮22处安装有蜗杆23,蜗杆23的左侧设置有电机24,电机24的输出轴与蜗杆23的转轴同轴连接,电机24运转时,通过涡轮22和蜗杆23进行传动,可带动活动盘2进行转动,使活动盘2带动安装架3转动,并使安装架3带动数码相机主体5和激光雷达主体6进行转动,从而可在探测过程中,对数码相机主体5和激光雷达主体6进行水平转动调节。
29.作为本实施例的优选,安装架3的底部且靠近后侧边缘处设置有连接架31,连接架31的前侧设置有相互对称的导向架32,导向架32设置有圆弧形分布的滑槽321,导向架32和滑槽321相互配合,可对调节架4进行限制,提高调节架4调节后的稳定性,并方便调节架4对数码相机主体5和激光雷达主体6进行控制。
30.作为本实施例的优选,调节架4的顶部与连接架31转动连接,调节架4上且靠近连接架31处设置有调节螺旋42,调节架4的侧壁上且靠近顶端处设置有滑轴41,滑轴41与滑槽321滑动连接。
31.本实用新型的一种基于无人机的激光雷达探测仪在使用时,首先,移动安装架3,通过螺栓和固定孔21相互配合,将安装架3安装在活动盘2的底部,之后,将数码相机主体5和激光雷达主体6安装在调节架4的内侧,转动调节架4,使调节架4的顶部在连接架31上转动,使滑轴41在滑槽321中滑动,将数码相机主体5和激光雷达主体6调节至合适角度,之后,通过调节螺旋42对调节架4进行固定;
32.进一步的,使无人机起飞,并搭载数码相机主体5和激光雷达主体6对矿山固体堆积体边坡的数据进行采集,使数码相机主体5获取可见光影像数据,并经过处理后生成正射影像,使激光雷达主体6可获得地形的雷达点云数据,并经过处理后建立高精度堆积体边坡区域数字高程模型,并基于模型实现堆积体体积的快速、准确计算,同时,基于arcgis,并以获取的数字高程模型为数据源,通过arcgis工具可生成坡型、坡度、坡向、剖面线特征等地形参数,根据边坡形态进行边坡稳定性分析,为边坡稳定性评价及后续治理工程设计提供依据,从而提高固体堆积物的测算精度,并降低设备投入成本;
33.进一步的,在进行数据采集过程中,使电机24运转带动蜗杆23转动,通过涡轮22和蜗杆23进行传动,带动活动盘2进行转动,使活动盘2带动安装架3和调节架4转动,从而使数码相机主体5和激光雷达主体6水平转动至不同的角度,方便进行数据采集。
34.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行
业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例,并不用来限制本实用新型,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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