一種照明無人機的製作方法
2023-05-28 12:32:52 1
本發明屬於無人機技術領域，特別涉及一種照明飛無人機。
背景技術：
現代社會各類自然災害和突發事件頻發，若不能及時了解事態進展，會嚴重限制對災害的救援評估和對突發事件的控制處理，從而造成更為嚴重的人員傷亡和經濟損失，因此迫切需要一種範圍廣、機動性強、信息同步性高的實時動態系統。無人機技術的發展，其應用面越來越廣，在民用領域及軍用領域均體現出不可或缺的重要性，尤其在航空攝影方面的應用越來越廣泛，採用無人機作為航空攝影平臺已經成為目前發展的主流。但現有無人機大多不具備照明的功能，在夜間或者光線不好的條件下拍攝出來的畫面比較模糊，給航拍帶來了很大的麻煩。
對於上述情況，專利CN 204979263 U 公開了一種空中照明無人機，如圖1所示，包括機身2，、多組槳組件、控制電路組件、電機、無人機飛行控制系統、控制照明設備4，和障礙躲避模塊；漿組件包括螺旋葉1，和漿臂3，，漿組件與控制電路組件電連接於電機，控制電路組件、控制照明設備4，和障礙躲避模塊通過電線相互連接，無人機飛行控制系統與控制電路組件和電機相連接。該空中照明無人機掛載空中疝氣探照燈，可在搶險救災、人員搜救等光照強度低的特殊環境實時調整光照，有效的解決特殊環境下的光照問題；障礙躲避模塊與無人機飛行控制系統相配合，將人為操作和無人機自身躲避障礙物的功能有效的結合，實現了空中懸停和自行躲避障礙物，從而間接的保護了無人機免受傷害。但該空中照明無人機的照明燈的位置固定，照明角度不能調節。
經檢索還發現，專利CN 205168933 U公開了一種照明角度可調的無人機，如圖2所示，該無人機裝置帶有照明燈10，，，可以在夜間照明，並且照明的角度可以根據需要自行控制調節；信號收發器2，，安裝在裝置主體1，，上，並且位於裝置主體1，，的頂端，旋翼3，，安裝在裝置主體1，，上，並且位於裝置主體1，，的頂端；控制箱4，，設置在裝置主體1，，上，並且位於裝置主體1，，的底端，電磁閥5，，、蓄電池6，，和控制晶片7，，均設置在控制箱4，，的內部；照明燈主體8，，安裝在裝置主體1，，上，並且位於裝置主體1，，的底端，照明燈固定板9，，與照明燈主體8，，活動連接，照明燈10，，安裝在照明燈固定板9，，上，液壓缸11，，的一端與照明燈主體8，，相連接，液壓缸11，，的另一端與照明燈固定板9，，相連接；支架12，，安裝在裝置主體1，，上，並且位於裝置主體1，，的底端，攝像組件13，，設置在支架12，，上，並且位於支架12，，的底端；該照明角度可調的無人機，雖然照明角度可調，但是不能全方位調節；且同時對於一物體的照射，由於近照射和遠照射，照射物體的清晰度不一致，進而會影響最終的照明效果。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種照明無人機，該照明無人機採用雲臺將攝像照明一體化組件固定連接於無人機主體上，使得角度全方位可調；同時通過增設導向定位銷及與其配合的導向斜槽，可使照明裝置前後伸縮調節；此外，透鏡罩的透鏡座上還設有散熱區，可有效避免熱量太大。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種照明無人機，包括無人機主體和旋翼，所述旋翼安裝在無人機主體上，並且位於無人機主體的頂端；其創新點在於：還包括雲臺和攝像照明一體化組件，所述雲臺安裝在無人機主體上，並且位於無人機主體的底端；所述攝像照明一體化組件與雲臺固定連接，並且位於雲臺的下端；所述攝像照明一體化組件，包括基座、透鏡罩、調節座和通過支架固定設置於基座內腔中的攝像組件；
所述基座為一臺階狀基座軸體，該基座軸體由基座固定段、基座過渡段、調節座連接段以及透鏡座連接段沿基座軸體軸向依次同軸連接構成，且基座各段的外逕自基座固定段向透鏡座連接段依次減小；所述透鏡座連接段遠離基座固定段的端部開有一環形槽腔，所述環形槽腔內設置有一環形基板，且環形基板的外端面上設有若干個LED燈珠；所述基座內還開設有沿軸體方向延伸的電源接線通道，且該電源接線通道的一端與環形基板的內端面連通；
所述透鏡罩包括透鏡座以及設置於透鏡座外端面的透鏡，所述透鏡座包括依次設置的伸縮調節區和散熱區；所述伸縮調節區，在相同的軸向位置上，沿透鏡座圓周面設有一弧形齒輪段以及一避開弧形齒輪段的導向定位銷；所述散熱區沿透鏡座圓周面均勻分布有若干道沿徑向的散熱通道，且相鄰兩散熱通道之間的透鏡座形成散熱鰭片；所述透鏡由一平面鏡及沿平面鏡外圓周設置的環狀凸透鏡構成，且凸透鏡滿足拋物線方程：y=1.2x2+0.3；
所述調節座套裝在調節座連接段和透鏡座的外表面，所述調節座為一臺階狀調節座軸體，該臺階狀調節座軸體由外徑不同並相接的第一段圓柱和第二段圓柱構成，且第一段圓柱的外徑大於第二段圓柱；所述靠近第一段圓柱的一端與調節座連接段螺紋連接，且第一段圓柱抵住基座過渡段；所述遠離第一段圓柱的一端抵住透鏡座的外表面，在該段的內端面還開有一與導向定位銷配合，且與調節座軸體軸向傾斜設置的導向斜槽；所述調節座內還設置一與弧形齒輪段配合的微型超聲波馬達。
進一步地，所述基座、透鏡座和調節座選用的材質均為金屬材質。
本發明的優點在於：
（1）本發明的照明無人機，採用採用雲臺將攝像照明一體化組件固定連接於無人機主體上，使得攝像照明一體化組件可前後擺動調節，同時還可以水平360°旋轉調節，進而使得攝像照明一體化組件的角度可全方位可調；同時，將透鏡罩的透鏡座設置成伸縮調節區和散熱區，在伸縮調節區，在相同的軸向位置上，沿透鏡座圓周面設有一弧形齒輪段以及一避開弧形齒輪段的導向定位銷，調節座的內端面開有一與導向定位銷配合的導向斜槽，調節座內設置一與弧形齒輪段配合的微型超聲波馬達，通過微型超聲波馬達驅動攝像組件，進行調節攝像組件焦距；且旋轉調節焦距的同時，又通過導向定位銷與導向斜槽的配合，可通過調節透鏡罩使光照根據物體的遠近進行前後伸縮調節，即光照距離較遠時，落在物體上的光斑較小，進而可將透鏡罩向前伸縮，使得照射在物體上的光斑變大，進而能夠增加照射的清晰度；相反，落在物體上的光斑較大時，可將透鏡罩向後伸縮調節，使得照射在物體上的光斑變小；此外，在透鏡座的散熱區沿透鏡座圓周面均勻分布有若干道沿徑向的散熱通道，且相鄰兩散熱通道之間的透鏡座形成散熱鰭片；這種結構的設計，是由於照明時，LED燈所散發出的熱量巨大，採用該結構能有效散熱，避免影響照明拍攝效果；
（2）本發明的照明無人機，其中，透鏡採用中部為平面鏡，平面鏡外周採用凸透鏡的結構；且凸透鏡採用帶有一定拋物線的結構，而非採用常規的凸透鏡，避免了凸透鏡無法同時兼顧泛光和遠射的情形，因而使得該攝像照明一體化組件更適合夜間使用；
（3）本發明的照明無人機，其中，基座和調節座均設為臺階狀結構，且調節座與基座的連接處採用螺紋連接，並採用不同臺階面相抵，進一步加固連接結構；同時，調節座套設在透鏡罩的外表面，使得基座、透鏡罩和調節座三者之間能夠穩固連接；
（4）本發明的照明無人機，其中，基座、透鏡座和調節座選用的材質均為金屬材質，這種材質的散熱性能好，能夠將照明時產生的大量熱量有效排除，進一步提高了散熱性。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
圖1為專利CN 204979263 U 中空中照明無人機的結構示意圖。
圖2為專利CN 205168933 U中照明角度可調的無人機的結構示意圖。
圖3為本發明照明無人機的結構示意圖。
圖4為圖3中的攝像照明一體化組件的放大結構示意圖。
圖5為圖4中透鏡罩的放大結構示意圖。
圖6為圖5中沿A-A線剖視圖。
圖7為圖5中沿B-B線剖視圖。
圖8為圖4中沿C-C線剖視圖。
具體實施方式
下面的實施例可以使本專業的技術人員更全面地理解本發明，但並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。
實施例
本實施例照明無人機，如圖3所示，包括無人機主體1、旋翼2、雲臺和攝像照明一體化組件3，旋翼2安裝在無人機主體1上，並且位於無人機主體1的頂端；雲臺包括雲臺支架4，以及設置在雲臺支架4上的雲臺控制器5，該雲臺支架4包括固定架41、軸架42和載荷支承部43；軸架42分別通過擺杆和水平360°旋轉接頭與固定架41和載荷支承部43連接，且載荷支承部43內支承有攝像照明一體化組件3，且該攝像照明一體化組件3位於雲臺的下端。
如圖4所示，攝像照明一體化組件4，包括基座41、透鏡罩42、調節座43和通過支架固定設置於基座41內腔中的攝像組件44。
基座41為一臺階狀基座軸體，該基座軸體由基座固定段411、基座過渡段412、調節座連接段413以及透鏡座連接段414沿基座軸體軸向依次同軸連接構成，且基座各段的外逕自基座固定段411向透鏡座連接段414依次減小；透鏡座連接段414遠離基座固定段411的端部開有一環形槽腔，該環形槽腔內設置有一環形基板6，且環形基板6的外端面上設有若干個LED燈珠7；基座41內還開設有沿軸體方向延伸的電源接線通道45，且該電源接線通道45的一端與環形基板6的內端面連通。
如圖5所示，透鏡罩42包括透鏡座421以及設置於透鏡座外端面的透鏡422，透鏡422由一平面鏡4221及沿平面鏡4221外圓周設置的環狀凸透鏡4222構成，且凸透鏡4222滿足拋物線方程：y=1.2x2+0.3；透鏡座421包括依次設置的伸縮調節區和散熱區；伸縮調節區，如圖6所示，在相同的軸向位置上，沿透鏡座421圓周面設有一弧形齒輪段423以及一避開弧形齒輪段423的導向定位銷424；散熱區，如圖7所示，沿透鏡座421圓周面均勻分布有若干道沿徑向的散熱通道425，且相鄰兩散熱通道425之間的透鏡座421形成散熱鰭片426。
調節座43套裝在調節座連接段413和透鏡座421的外表面，調節座43為一臺階狀調節座軸體，該臺階狀調節座軸體由外徑不同並相接的第一段圓柱431和第二段圓柱432構成，且第一段圓柱431的外徑大於第二段圓柱432；靠近第一段圓柱431的一端與調節座連接段413螺紋連接，且第一段圓柱431抵住基座過渡段412；遠離第一段圓柱431的一端抵住透鏡座421的外表面，如圖8所示，在該段的內端面還開有一與導向定位銷424配合，且與調節座軸體軸向傾斜設置的導向斜槽433；調節座43內還設置一與弧形齒輪段423配合的微型超聲波馬達434。
本實施例的照明無人機，通過雲臺將攝像照明一體化組件2設置在無人機的無人機主體1上，夜間進行拍攝時，可以進行照明，從而增加攝像的清晰度；同時，該雲臺結構可使攝像照明一體化組件可前後擺動調節，同時還可以水平360°旋轉調節，進而可對物體進行全方位的照明及拍攝，進而可以收集到同一物體的不同信息，便於準確判斷；工作時，在對物體進行拍攝時，可通過微型超聲波馬達434與弧形齒輪段423配合，驅動攝像組件，進行對焦調節；且旋轉調節焦距的同時，並通過導向定位銷424與導向斜槽433的配合，通過調節透鏡罩42使光照根據物體的遠近進行前後伸縮調節，光照距離較遠時，落在物體上的光斑較小，進而可將透鏡罩42向前調節，使得照射在物體上的光斑變大，進而能夠增加照射的清晰度；相反，落在物體上的光斑較大時，可將透鏡罩42向後調節，使得照射在物體上的光斑變小，進而可使拍攝效果更加清晰；此外，工作時由於增設照明功能，若干個LED燈一起工作，會散發出大量的熱量，進而透鏡座的散熱區形成的散熱鰭片426，能夠有效的散熱，避免熱量的積累，影響正常的攝像工作。
在本實施例中，為了進一步提高散熱性能，基座41、透鏡座421和調節座43均採用金屬材質製成。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵以及本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。