[发明专利]一种可消除齿隙的摆扫式摄影测量装置

说明书

一种可消除齿隙的摆扫式摄影测量装置涉及摄影测量装置领域，解决了由于齿轮的啮合存在间隙导致的控制精度低与成像质量低的问题。该装置包括：主框架；安装在主框架上的摆扫机构，通过齿轮驱动实现摆扫与成像；安装在主框架上且通过编码器轴与摆扫机构相连的消隙弹簧系统，提供与摆扫方向相反的扭矩；通过编码器轴与摆扫机构相连的编码器，记录编码器轴转动的角度。本发明用单台相机替代多台相机，实现了轻量化和低成本。通过在编码器轴上增加提供与摆扫机构扭矩方向相反扭矩的消隙弹簧系统，从而消除摆扫机构中齿轮啮合产生的间隙对控制精度的不利影响。适用于中小型无人机的摄影测量。

技术领域

本发明涉及摄影测量装置领域，特别涉及一种可消除齿隙的摆扫式摄影测量装置。

背景技术

在无人机的摄影测量装置中，按照型号大小，可分为大型和中小型。大型的摄影装置为采用多个相机组合实现摄影测量(例如专利号为ZL201510668233.3)，这种多个相机进行组合的装置使得结构复杂、装置较重、成本昂贵。同时大型摄影测量装置的整体结构强度、刚度和精度均不满足中小型无人机弹射伞降的工作环境要求。

中小型无人机摄影测量装置中采用单相机摄影，公开号为CN106017421A的发明专利，公开了一种基于轻小型无人机的摆扫式低空摄影测量装置，该发明专利中，驱动马达同轴连接小齿轮，小齿轮啮合连接大齿轮，大齿轮上连接摇臂的一端，摇臂的另一端通过滚轮连接相机底座支撑板的一端，所述悬挂杆的底端垂直活动连接相机底座支撑板的中心位置，相机底座支撑板上连有机载相机，此种方法通过大小齿轮连接驱动马达和摇臂，但是由于齿轮的啮合存在间隙，引入了非线性干扰因素，降低了控制精度从而降低了成像质量。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可消除齿隙的摆扫式摄影测量装置，该装置为基于中小型无人机大载荷的可消除齿隙的摄影测量装置。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种可消除齿隙的摆扫式摄影测量装置，包括：

主框架；

安装在主框架上的摆扫机构，通过齿轮驱动实现摆扫与成像；

安装在主框架上且通过编码器轴与摆扫机构相连的消隙弹簧系统，提供与摆扫方向相反的扭矩；

通过编码器轴与摆扫机构相连的编码器，记录编码器轴转动的角度。

所述消隙弹簧系统包括发条弹簧和安装在主框架上的发条弹簧盒，发条弹簧两端分别安装在编码器轴和发条弹簧盒上。

所述摆扫机构包括：

安装在主框架第一侧面上的减速电机，所述消隙弹簧系统安装在主框架第二侧面上，所述第一侧面与第二侧面为对立面；

与减速电机、消隙弹簧系统和编码器均相连的载荷安装架，消隙弹簧系统提供与载荷安装架转动方向相反的扭矩；

与载荷安装架相连的载荷，通过减速电机驱动齿轮带动载荷安装架与载荷转动。

所述摆扫机构还包括减速电机轴，减速电机通过减速电机轴连接并带动载荷安装架与载荷转动。

还包括用于提供摆扫机构初始位置定位的定位系统。

所述定位系统包括：安装在主框架上的舵机、连接并能够固定摆扫机构的定位销和两端分别安装舵机和定位销的舵机连杆。

所述舵机通过舵机安装架安装在主框架上。

还包括用于防止摆扫机构摆扫运动超过设定值的限位销。

还包括控制系统，控制系统控制所述摆扫机构的摆扫与成像，所述编码器将记录编码器轴转动的角度传输至控制系统。