[实用新型]一种无人机上激光雷达的安装机构

说明书

一种无人机上激光雷达的安装机构，包括安装架，安装架上转动连接有第一转轴，第一转轴上固定有连接座；连接座上转动连接有第二转轴，第二转轴上固定有外框架；外框架内转动连接有第三转轴，第三转轴上固定有供激光雷达安放的内框架；安装架上设置有用于驱动连接座绕第一转轴轴向转动的第一驱动系统，连接座上设置有用于驱动外框架绕第二转轴轴向转动的第二驱动系统，外框架上设置有用于驱动内框架绕第三转轴轴向转动的第三驱动系统，第一转轴、第二转轴与第三转轴两两垂直设置。将激光雷达固定在内框架上，可以消除无人机飞行姿态及振动带来的干扰；实现对激光雷达的角度进行调节，使得激光雷达保持绝对水平，可增加激光雷达对被测物的数据精度。

技术领域

本实用新型涉及无人机与激光雷达技术领域，尤其是涉及一种无人机上激光雷达的安装机构。

背景技术

机载激光雷达测量(LightDetectionandRanging，简称LIDAR)作为一种新兴的空间对地观测技术，在三维空间信息的实时获取方面产生了重大突破。机载激光雷达测量系统集激光扫描仪、全球定位系统和惯性导航系统三种技术于一体，其中，激光扫描仪用于测量激光雷达信号发射参考点到地面激光脚点之间的距离；全球定位系统用于确定激光雷达信号发射参考点的空间位置；惯性导航系统用于测定扫描装置的主光轴状态参数。通过主动发射激光，接收目标对激光光束的反射及散射回波来测量目标的方位、距离及目标表面特性，能够快速获取精确的高分辨率数字地面模型以及地面物体的三维坐标。最近几年，随着相关技术的发展以及社会需求的不断扩大，机载激光雷达测量技术的发展日新月异，实际上已经代表了对地观测领域的一个新的发展方向。机载激光雷达测量在3D城市建模、植被监测、通信线路设计、城市规划和灾害处理等领域都有广泛的应用前景。

现有的激光雷达直接安装在无人机上，无人机飞行过程中容易出现倾斜，导致安装在无人机上的激光雷达出现倾斜。所有的惯性导航系统都存在误差，在惯性导航系统测定激光光束角度误差不变的情况下，激光雷达倾斜时获取的数据差距更大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无人机上激光雷达的安装机构，具有使激光雷达保持绝对水平，增加被测物数据精度的优点。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种无人机上激光雷达的安装机构，包括安装架，所述安装架上转动连接有第一转轴，所述第一转轴上固定有连接座；所述连接座上转动连接有第二转轴，所述第二转轴上固定有外框架；所述外框架内转动连接有第三转轴，所述第三转轴上固定有供激光雷达安放的内框架；所述安装架上设置有用于驱动所述连接座绕所述第一转轴轴向转动的第一驱动系统，所述连接座上设置有用于驱动所述外框架绕所述第二转轴轴向转动的第二驱动系统，所述外框架上设置有用于驱动所述内框架绕所述第三转轴轴向转动的第三驱动系统，所述第一转轴、所述第二转轴与所述第三转轴两两垂直设置。

通过采用上述技术方案，将激光雷达固定在内框架上，可以消除无人机飞行姿态及振动带来的干扰；第一驱动系统、第二驱动系统与第三驱动系统中任意两者相互配合，即可实现对激光雷达的角度进行调节，使得激光雷达保持绝对水平，从而使激光雷达射出的激光光束垂直于地面，可增加激光雷达对被测物的数据精度。

本实用新型进一步设置为：所述第一转轴与所述第二转轴处于同一平面，所述第一转轴与所述第三转轴处于同一平面，所述第二转轴与所述第三转轴处于同一平面。

通过采用上述技术方案，合理地结构设计，便于将激光雷达的重心位于安装机构的中心；且处于同一平面的转轴使得激光雷达调节时，使得激光雷达恢复到绝对水平状态更加容易。

本实用新型进一步设置为：所述安装架包括设于无人机上的第一板、与所述第一板相互平行的第二板以及设于所述第一板与所述第二板之间的减震件，所述第一驱动系统固定于所述第二板上。

通过采用上述技术方案，当无人机在空中飞行过程中，遇到风力影响时会发生一定角度的倾斜和晃动，减震件有助于对激光雷达起到缓冲的作用，减小激光雷达出现晃动的情况。