阅读说明：本技术 一种地理信息测绘用无人机及其使用方法 (Unmanned aerial vehicle for mapping geographic information and using method thereof ) 是由 齐利强 李国栋 于 2020-03-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及无人机技术领域,具体涉及一种地理信息测绘用无人机,包括机架,机架的外周对称且固定安装有四个连接壁,每个连接壁远离机架的一端均固定安装有配装座,配装座的上部均固定安装有马达,马达的输出轴端部均固定安装有螺旋桨。本发明,其具有较好地节能环保价值,无需加装航拍相机,结构紧凑稳定,尤为重要的是可有效降低其整体重量,大幅提高其续航性能以及稳定性,缓冲性能较好,可有效降低因其突发故障时坠机摔坏的概率,能够有效保证其的使用寿命,提出的地理信息测绘用无人机的使用方法,步骤简单合理,方便地理信息测绘人员操作使用,可为地理信息测绘人员的工作带来便利,进而大幅提高工作效率。(The invention relates to the technical field of unmanned aerial vehicles, in particular to an unmanned aerial vehicle for mapping geographic information, which comprises a rack, wherein four connecting walls are symmetrically and fixedly installed on the periphery of the rack, a mounting seat is fixedly installed at one end, away from the rack, of each connecting wall, a motor is fixedly installed at the upper part of each mounting seat, and propellers are fixedly installed at the end parts of output shafts of the motors. The method for using the unmanned aerial vehicle for geographic information surveying and mapping has the advantages of better energy-saving and environment-friendly values, no need of additionally arranging an aerial camera, compact and stable structure, more importantly, the method can effectively reduce the whole weight, greatly improve the endurance performance and stability, has better buffering performance, can effectively reduce the probability of crash and damage caused by sudden failures, and can effectively ensure the service life of the unmanned aerial vehicle.)

一种地理信息测绘用无人机及其使用方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，更具体地说，它涉及一种地理信息 测绘用无人机及其使用方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设 备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间 歇地自主地操作。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人 机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需； 目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、 监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业 应用与发展无人机技术。

在进行地理信息测绘时，对于一些地形复杂的地貌区域，一般也 会采用无人机采集地理信息数据，然而现有技术中的无人机，其在使 用的过程中不能够利用太阳能为自身充电，从而使得其节能环保的价 值较差；需要加装航拍相机，由于航拍相机的规格大小并没有统一， 导致无人机在安装航拍相机后，使得无人机结构臃肿不稳定，导致重 心不稳，尤为重要的是使得无人机的整体重量大幅增加，严重影响无 人机的续航性能以及稳定性；另外，现有的无人机缓冲性能较差，因 无人机突发故障时坠机摔坏的概率较大，不能够保证无人机的使用寿 命。

为此，提出一种地理信息测绘用无人机及其使用方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种地理信息 测绘用无人机及其使用方法，其具有较好地节能环保价值，无需加装 航拍相机，结构紧凑稳定，尤为重要的是可有效降低其整体重量，大 幅提高其续航性能以及稳定性，缓冲性能较好，可有效降低因其突发 故障时坠机摔坏的概率，能够有效保证其的使用寿命，提出的地理信 息测绘用无人机的使用方法，步骤简单合理，方便地理信息测绘人员 操作使用，可为地理信息测绘人员的工作带来便利，进而大幅提高工 作效率，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种地理信息测绘用无人机，包括机架，所述机架的外周对称且 固定安装有四个连接壁，每个所述连接壁远离所述机架的一端均固定 安装有配装座，所述配装座的上部均固定安装有马达，所述马达的输 出轴端部均固定安装有螺旋桨，所述机架的顶部固定安装有供电机 构，且所述机架的底部固定安装有控制机构，所述机架的两侧还固定 安装有两组支撑机构，所述供电机构与所述马达电性连接，所述控制 机构分别与所述供电机构和所述马达电性连接，两组所述支撑机构对 称设置。

进一步的，所述供电机构包括电池盒以及蓄电池，所述电池盒固 定安装在所述机架的顶部中心位置处，且所述电池盒的内部居中一体 设有电池槽体，所述蓄电池固定安装在所述电池槽体的内部，且所述 蓄电池通过导线分别与所述马达电性连接。

进一步的，所述电池盒的一侧壁上还嵌入式安装有充电接口，所 述充电接口通过导线与所述蓄电池电性连接。

进一步的，所述供电机构还包括太阳能电池板，所述太阳能电池 板通过螺钉固定安装所述机架的顶部，且所述太阳能电池板位于所述 电池盒的正上方，所述太阳能电池板还通过导线与所述蓄电池电性连 接。

进一步的，所述控制机构包括控制盒、控制板、控制器、电子调 速器、气压传感器、陀螺仪、加速度传感器以及遥控信号接收器，所 述控制盒通过连接座固定安装在所述机架的底部中心位置处，且所述 控制盒的两侧壁上对称开设有若干通孔，所述控制板固定安装在所述 控制盒的内部，所述控制器、所述电子调速器、所述气压传感器、所 述陀螺仪以及所述加速度传感器均固定安装在所述控制板上，所述遥 控信号接收器嵌入式安装在所述控制盒的一端壁上。

进一步的，所述控制机构还包括摄像头和存储模块，所述摄像头 嵌入式安装在所述控制盒的另一端壁上，所述存储模块固定安装在所 述控制板上。

进一步的，所述控制机构还包括支撑杆以及GPS模块，所述支撑 杆通过固定座固定且竖直地安装在所述机架的顶部一侧，所述GPS模 块固定安装在所述支撑杆的顶端端部。

进一步的，所述GPS模块、所述摄像头、所述存储模块、所述电 子调速器、所述气压传感器、所述陀螺仪、所述加速度传感器以及所 述遥控信号接收器均与所述控制器电性连接，所述控制器还通过导线 与所述蓄电池电性连接，所述控制器还通过所述电子调速器与所述马 达电性连接，所述控制盒的底部还设有与所述蓄电池串联连接的电源 开关。

进一步的，每组所述支撑机构均包括安装板、连接柱、圆柱形壳 体、弹簧、圆形导向板、端盖、连接杆、横杆以及橡胶外套，所述安 装板固定安装在所述机架的侧部，所述连接柱固定安装在所述安装板 的底部，所述圆柱形壳体固定安装在所述连接柱的底端端部，所述弹 簧活动安装在所述圆柱形壳体的内部上部，所述圆形导向板活动安装 在所述圆柱形壳体的内部底部，且所述圆形导向板的一侧面与所述弹 簧的一端相抵设置，所述端盖固定安装在所述圆柱形壳体的底端端 部，所述连接杆活动安装在所述端盖的中心位置处，且所述连接杆的 上端与所述圆形导向板的另一侧面固定连接，所述横杆通过安装座固 定且水平地安装在所述连接杆的底端端部，且所述横杆位于所述圆柱 形壳体的底端下方，所述橡胶外套固定套装在所述横杆的外部。

本发明还提出一种地理信息测绘用无人机的使用方法，包括如下 步骤：

S1、使用之前，先通过充电接口为蓄电池充满电；

S2、使用时，通过控制盒底部的电源开关给该无人机开机，然后 利用配套的遥控器和遥控信号接收器相配合控制该无人机飞行，同时 配合陀螺仪、加速度传感器以及GPS模块协助该无人机飞至需要测绘 的地理位置上空，控制器根据气压传感器以及加速度传感器和陀螺仪 实时上传的数据控制电子调速器改变输出信号以控制马达改变转速 进而保证该无人机的平衡稳定地飞行，在该无人飞行的过程中利用摄 像头对需要测绘的地理位置的地理信息进行采集，控制器将摄像头采 集的地理信息数据存储在存储模块的内部；

S3、在需要测绘的地理位置的地理信息采集完毕后，即可控制该 无人机飞回，将存储模块内部存储的地理信息数据拷贝出来即可供地 理信息测绘人员使用。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

1、本发明，通过设置供电机构，且供电机构包括蓄电池、充电 接口以及太阳能电池板，这样使得该无人机在使用的过程中能够利用 太阳能为蓄电池充电，从而使得该无人机具有较好地节能环保价值；

2、本发明,设置的控制机构包括控制盒、控制器、摄像头和存储 模块，并将摄像头嵌入式安装在控制盒的一端壁上，将存储模块固定 安装在控制板上，同时摄像头和存储模块均与控制器电性连接，从而 使得摄像头和存储模块可以取代航拍相机，从而使得该无人机结构紧 凑稳定，尤为重要的是可有效降低该无人机的整体重量，大幅提高该 无人机的续航性能以及稳定性；

3、本发明,通过在机架的两侧固定安装有两组支撑机构，且每组 支撑机构均由安装板、连接柱、圆柱形壳体、弹簧、圆形导向板、端 盖、连接杆、横杆以及橡胶外套构成，在圆柱形壳体、弹簧、圆形导 向板、端盖、连接杆、横杆以及橡胶外套的协同作用下使得支撑机构 的缓冲性能较好，从而使得两组支撑机构对该无人机具有较好的支撑 保护作用，进而有效降低因该无人机突发故障时坠机摔坏的概率，能 够有效保证该无人机的使用寿命；

4、本发明，提出的地理信息测绘用无人机的使用方法，步骤简 单合理，方便地理信息测绘人员操作使用，可为地理信息测绘人员的 工作带来便利，进而大幅提高工作效率。

附图说明

图1为一种实施方式的地理信息测绘用无人机的结构示意图；

图2为一种实施方式的地理信息测绘用无人机的另一视角的结 构示意图之一；

图3为一种实施方式的地理信息测绘用无人机的另一视角的结 构示意图之二；

图4为一种实施方式的地理信息测绘用无人机的供电机构的结 构示意图；

图5为一种实施方式的地理信息测绘用无人机的供电机构的另 一视角的结构示意图；

图6为一种实施方式的地理信息测绘用无人机的控制机构的结 构示意图；

图7为一种实施方式的地理信息测绘用无人机的控制机构的爆 炸结构示意图；

图8为一种实施方式的地理信息测绘用无人机的支撑机构的局 部***结构示意图。

图中：1、机架；2、连接壁；3、配装座；4、马达；5、螺旋桨； 6、供电机构；7、控制机构；8、支撑机构；9、电池盒；10、太阳能 电池板；11、螺钉；12、电池槽体；13、蓄电池；14、充电接口；15、 控制盒；16、连接座；17、固定座；18、支撑杆；19、GPS模块；20、 端盖；21、摄像头；22、通孔；23、遥控信号接收器；24、控制板； 25、气压传感器；26、加速度传感器；27、存储模块；28、陀螺仪； 29、电子调速器；30、控制器；31、圆柱形壳体；32、连接杆；33、 横杆；34、橡胶外套；35、安装座；36、安装板；37、连接柱；38、 弹簧；39、圆形导向板。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本发明作进一步详细说明。

实施例

一种地理信息测绘用无人机，如图1-3所示，包括机架1，所述 机架1的外周对称且固定安装有四个连接壁2，每个所述连接壁2远 离所述机架1的一端均固定安装有配装座3，所述配装座3的上部均 固定安装有马达4，所述马达4的输出轴端部均固定安装有螺旋桨5，所述机架1的顶部固定安装有供电机构6，且所述机架1的底部固定 安装有控制机构7，所述机架1的两侧还固定安装有两组支撑机构8， 所述供电机构6与所述马达4电性连接，所述控制机构7分别与所述 供电机构6和所述马达4电性连接，两组所述支撑机构8对称设置。

通过采用上述技术方案，可利用马达4驱动螺旋桨5，空气对螺 旋桨5产生反作用力，该反作用力即为该无人机升空的动力；供电机 构6用于该无人机供电；控制机构7用于控制该无人机稳定地飞行； 两组支撑机构8用于支撑该无人机，便于该无人机稳定地放置。

较佳地，如图1和4-5所示，所述供电机构6包括电池盒9以及 蓄电池13，所述电池盒9固定安装在所述机架1的顶部中心位置处， 且所述电池盒9的内部居中一体设有电池槽体12，所述蓄电池13固 定安装在所述电池槽体12的内部，且所述蓄电池13通过导线分别与所述马达4电性连接。

通过采用上述技术方案，蓄电池13用于为马达4供电，为该无 人机飞行提供动力电源。

较佳地，如图5所示，所述电池盒9的一侧壁上还嵌入式安装有 充电接口14，所述充电接口14通过导线与所述蓄电池13电性连接。

通过采用上述技术方案，充电接口14用于为蓄电池13充电，以 保证该无人机可循环重复使用。

较佳地，如图1和5所示，所述供电机构6还包括太阳能电池板 10，所述太阳能电池板10通过螺钉11固定安装所述机架1的顶部， 且所述太阳能电池板10位于所述电池盒9的正上方，所述太阳能电 池板10还通过导线与所述蓄电池13电性连接。

通过采用上述技术方案，在该无人机飞行的过程中还可利用太阳 能电池板10收集太阳能，并将太阳能转化成电能为蓄电池13充电， 从而使得该无人机具有较好地节能环保价值。

较佳地，如图3和6-7所示，所述控制机构7包括控制盒15、 控制板24、控制器30、电子调速器29、气压传感器25、陀螺仪28、 加速度传感器26以及遥控信号接收器23，所述控制盒15通过连接 座16固定安装在所述机架1的底部中心位置处，且所述控制盒15的 两侧壁上对称开设有若干通孔22，所述控制板24固定安装在所述控 制盒15的内部，所述控制器30、所述电子调速器29、所述气压传感 器25、所述陀螺仪28以及所述加速度传感器26均固定安装在所述 控制板24上，所述遥控信号接收器23嵌入式安装在所述控制盒15 的一端壁上。

通过采用上述技术方案，在控制器30、电子调速器29、气压传 感器25、陀螺仪28、加速度传感器26以及遥控信号接收器23的协 同工作下，使得该无人机飞行稳定，操作可控。

较佳地，如图3和7所示，所述控制机构7还包括摄像头21和 存储模块27，所述摄像头21嵌入式安装在所述控制盒15的另一端 壁上，所述存储模块27固定安装在所述控制板24上。

通过采用上述技术方案，使得摄像头21和存储模块27可以取代 航拍相机，从而使得该无人机结构紧凑稳定，尤为重要的是可有效降 低该无人机的整体重量，大幅提高该无人机的续航性能以及稳定性。

较佳地，如图2和3所示，所述控制机构7还包括支撑杆18以 及GPS模块19，所述支撑杆18通过固定座17固定且竖直地安装在 所述机架1的顶部一侧，所述GPS模块19固定安装在所述支撑杆18 的顶端端部。

通过采用上述技术方案，GPS模块19用于获取该无人机的地理 位置信息数据，以避免在该无人机出故障时无法获取其地理位置，从 而使得该无人机具备定位的功能，便于查找。

较佳地，所述GPS模块19、所述摄像头21、所述存储模块27、 所述电子调速器29、所述气压传感器25、所述陀螺仪28、所述加速 度传感器26以及所述遥控信号接收器23均与所述控制器30电性连 接，所述控制器30还通过导线与所述蓄电池13电性连接，所述控制 器30还通过所述电子调速器29与所述马达4电性连接，所述控制盒 15的底部还设有与所述蓄电池13串联连接的电源开关。

通过采用上述技术方案，控制器30可根据气压传感器25、陀螺 仪28、加速度传感器26、遥控信号接收器23反馈的信号数据控制电 子调速器29的输出信号进而改变马达4的转速，从而使得该无人机 飞行稳定，不易发生坠机的意外现象。

较佳地，如图1和8所示，每组所述支撑机构8均包括安装板 36、连接柱37、圆柱形壳体31、弹簧38、圆形导向板39、端盖20、 连接杆32、横杆33以及橡胶外套34，所述安装板36固定安装在所 述机架1的侧部，所述连接柱37固定安装在所述安装板36的底部， 所述圆柱形壳体31固定安装在所述连接柱37的底端端部，所述弹簧 38活动安装在所述圆柱形壳体31的内部上部，所述圆形导向板39 活动安装在所述圆柱形壳体31的内部底部，且所述圆形导向板39的 一侧面与所述弹簧38的一端相抵设置，所述端盖20固定安装在所述 圆柱形壳体31的底端端部，所述连接杆32活动安装在所述端盖20 的中心位置处，且所述连接杆32的上端与所述圆形导向板39的另一 侧面固定连接，所述横杆33通过安装座35固定且水平地安装在所述 连接杆32的底端端部，且所述横杆33位于所述圆柱形壳体31的底 端下方，所述橡胶外套34固定套装在所述横杆33的外部。

通过采用上述技术方案，在圆柱形壳体31、弹簧38、圆形导向 板39、端盖20、连接杆32、横杆33以及橡胶外套34的协同作用下 使得支撑机构8的缓冲性能较好，从而使得两组支撑机构8对该无人 机具有较好的支撑保护作用，进而有效降低因该无人机突发故障时坠 机摔坏的概率，能够有效保证该无人机的使用寿。

本发明还提出一种地理信息测绘用无人机的使用方法，包括如下 步骤：

S1、使用之前，先通过充电接口14为蓄电池13充满电；

S2、使用时，通过控制盒15底部的电源开关给该无人机开机， 然后利用配套的遥控器和遥控信号接收器23相配合控制该无人机飞 行，同时配合陀螺仪28、加速度传感器26以及GPS模块19协助该 无人机飞至需要测绘的地理位置上空，控制器30根据气压传感器25以及加速度传感器26和陀螺仪28实时上传的数据控制电子调速器 29改变输出信号以控制马达4改变转速进而保证该无人机的平衡稳 定地飞行，在该无人飞行的过程中利用摄像头21对需要测绘的地理 位置的地理信息进行采集，控制器30将摄像头21采集的地理信息数据存储在存储模块27的内部；

S3、在需要测绘的地理位置的地理信息采集完毕后，即可控制该 无人机飞回，将存储模块27内部存储的地理信息数据拷贝出来即可 供地理信息测绘人员使用。

通过采用上述技术方案，提出的地理信息测绘用无人机的使用方 法，步骤简单合理，方便地理信息测绘人员操作使用，可为地理信息 测绘人员的工作带来便利，进而大幅提高工作效率。

值得说明的是，本实施例中，可在控制盒15的侧面或者底部设 置数据传输接口，这样方便拷贝存储模块27内部存储的数据；所述 控制器30可选用型号为STC89C51的单片机，所述存储模块27可选 用存储卡；所述遥控器内部设有与所述遥控信号接收器23相适配的 遥控信号发射器，所述GPS模块19可选用型号为SKM66的GPS模块； 所述电子调速器29可选用好盈乐天XRotor 50A-亚太版系列的电子 调速器。

工作原理：该地理信息测绘用无人机，通过设置供电机构6，且 供电机构6包括蓄电池13、充电接口14以及太阳能电池板10，这样 使得该无人机在使用的过程中能够利用太阳能为蓄电池13充电，从 而使得该无人机具有较好地节能环保价值；

设置的控制机构7包括控制盒15、控制器30、摄像头21和存储 模块27，并将摄像头21嵌入式安装在控制盒15的一端壁上，将存 储模块27固定安装在控制板24上，同时摄像头21和存储模块27均 与控制器30电性连接，从而使得摄像头21和存储模块27可以取代 航拍相机，从而使得该无人机结构紧凑稳定，尤为重要的是可有效降 低该无人机的整体重量，大幅提高该无人机的续航性能以及稳定性；

通过在机架1的两侧固定安装有两组支撑机构8，且每组支撑机 构8均由安装板36、连接柱37、圆柱形壳体31、弹簧38、圆形导向 板39、端盖20、连接杆32、横杆33以及橡胶外套34构成，在圆柱 形壳体31、弹簧38、圆形导向板39、端盖20、连接杆32、横杆33 以及橡胶外套34的协同作用下使得支撑机构8的缓冲性能较好，从 而使得两组支撑机构8对该无人机具有较好的支撑保护作用，进而有 效降低因该无人机突发故障时坠机摔坏的概率，能够有效保证该无人 机的使用寿命。

本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以 实现。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限 制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做 出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到 专利法的保护。