基于三维建模的地质地形的测绘系统的制作方法

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1.本发明涉及地质测绘领域,更具体地说,涉及基于三维建模的地质地形的测绘系统。


背景技术:



2.地质地形测绘是指为进行地质调查和矿产勘查及其成果图件的编制所涉及的全部测绘工作的总称,其中,地质地形外貌的测绘采集工作通常由摄像设备完成。
3.在现今技术中,由于三维建模技术的高速发展,将三维建模操作与地质地形测绘相结合,通过将摄像设备采集到的图像进行整理,构建地质地形的三维模型,使得地质地形测绘数据变得可视化,便于对其进行使用,而在对地质地形的外貌进行摄像采集时,相关地质勘测人员通常需要携带在山川之间穿行,通行不便,导致工作人员的劳动强度加大,且具有一定的危险性,并且手动摄像采集工作效率低下,而在地质地形测绘工作时,由于设备局限性,无法对同一地点的高、低空区域图形同时进行采集操作,导致测绘建模时的精度受到影响。
4.为此,我们提出基于三维建模的地质地形的测绘系统来解决上述现有技术中存在的一些问题。


技术实现要素:



5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供基于三维建模的地质地形的测绘系统,可以有效的提高工作人员对地质地形外貌采集的效率,并且,同时对同一地点的高、低空区域图形同时进行采集操作,进而提升测绘建模时的精度,通过设置在较高位置处的主摄像头进行高区域样貌信息采集,并通过设置在交底位置处的辅助摄像头进行低区域样貌信息采集,两者所采集的信息数据相结构,有利于构建更加准确的地质地形三维模型,同时,通过设置有矿物检测仪对地表地质信息进行采集分析,可以在构件三维模型时,同步添加地质状况,在一定程度上提升了地质地形模型信息的多样性,有利于提高所构建模型使用时的功能性。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
9.基于三维建模的地质地形的测绘系统,包括有以下步骤:
10.s1、高位置样貌采集,通过控制无人机起飞,借助无人机下方安装的主摄像头自高处位置对下方地质地形的样貌信息进行摄像采集;
11.s2、低位置样貌采集,通过控制安装在无人机下方的绕线辊旋转,可对缠绕在其外侧的线绳进行释放操作,进而对连接在线绳下端的下放壳进行下放操作,使得下放壳内部安装的辅助摄像头处于较低位置处,借助辅助摄像头对地位置处的地质地形样貌信息进行摄像采集;
12.s3、地质信息的采集,通过将下放壳下放至地面上,借助安装在下放壳底部的矿物检测仪可以实现对地质表面信息的分析以及采集;
13.s4、信息汇总,将s1、s2以及s3中采集的信息进行汇总,构建包含有地质信息的三维地质地形模型。
14.进一步的,还包括有用于对地质地形样貌信息进行采集的无人机,无人机的底部中间位置处安装有连接台,且连接台的底部安装有调节座,调节座的内部安装有主摄像头,无人机的底部背面固定安装有收纳盒,且收纳盒的内部横向转动连接有绕线辊,无人机的内部固定安装有伺服电机c,且伺服电机c的驱动轴与绕线辊传动连接,绕线辊的外侧均匀缠绕有线绳,收纳盒的底部中间位置处固定开设有放线孔,线绳的下端贯穿放线孔延伸至收纳盒外侧,线绳的下端固定连接有连接头,且连接头的底部转动连接有下放壳,下放壳的外端壁上固定镶嵌有辅助摄像头,下放壳的底部固定安装有矿物检测仪,且矿物检测仪的探测端延伸至下放壳外侧,下放壳的顶端中间位置处固定安装有伺服电机d,且伺服电机d上方的驱动轴与连接头固定连接。
15.进一步的,无人机前后外端壁的左右两侧对称固定有轴座,且轴座的下方连接有向外倾斜设置的支撑腿,支撑腿的下端转动连接有橡胶滚轮。
16.进一步的,支撑腿的上端与轴座转动连接,轴座与支撑腿转动连接处安装有扭力弹簧,扭力弹簧的两端分别与轴座和支撑腿固定连接。
17.进一步的,无人机的中间位置处固定镶嵌有竖直设置的电动伸缩杆,且电动伸缩杆的伸缩端设置在下方,电动伸缩杆的伸缩端与连接台的顶部固定连接。
18.进一步的,连接台的底部中间位置处固定镶嵌有伺服电机a,且伺服电机a下方的驱动轴上固定安装有为“冂”字型结构设置的连接架,主摄像头转动连接在连接架的内部,连接架的两侧外端壁上对称固定有驱动轴与主摄像头固定连接的伺服电机b。
19.进一步的,绕线辊的外端壁上开设有为螺旋型结构的凹槽,绕线辊的外端壁左右两侧固定安装有挡板,两个挡板相互贴近的一侧设置为向绕线辊倾斜结构。
20.进一步的,连接头的顶部固定镶嵌有永磁铁a,收纳盒的底部内端壁上固定安装有与永磁铁a对应设置的电磁滑轨,且电磁滑轨的内部滑动连接有电磁滑块,电磁滑块的顶部固定安装有与永磁铁a磁性相吸的永磁铁b。
21.进一步的,线绳设置为透明状,连接头的内部固定镶嵌有设置在线绳下端正下方的激光发射器,收纳盒的顶部内端壁上固定安装有设置在放线孔正上方的激光接收器。
22.进一步的,收纳盒的左右两侧内端壁上对称开设有竖直设置的滑槽,绕线辊的左右两端分别活动插设在两个滑槽内部,两个滑槽的内部均安装有设置在绕线辊上下两侧的支撑弹簧,收纳盒的底部内端壁上固定镶嵌有设置在挡板正下方的压力传感器,绕线辊的右端外侧固定套设有蜗轮,且蜗轮的外侧啮合连接有竖直设置的蜗杆,绕线辊的右端转动连接有协同架,且协同架的另一端与蜗杆转动连接,蜗杆的内部开设有花键槽,且花键槽的内部活动插设有与伺服电机c驱动轴固定连接的花键杆。
23.3.有益效果
24.相比于现有技术,本发明的优点在于:
25.(1)本方案通过设置在较高位置处的主摄像头进行高区域样貌信息采集,并通过设置在交底位置处的辅助摄像头进行低区域样貌信息采集,两者所采集的信息数据相结
构,有利于构建更加准确的地质地形三维模型,同时,通过设置有矿物检测仪对地表地质信息进行采集分析,可以在构件三维模型时,同步添加地质状况,在一定程度上提升了地质地形模型信息的多样性,有利于提高所构建模型使用时的功能性。
26.(2)通过控制无人机起飞,带动安装在其下方的主摄像头抬升到高处位置,可以进行更加广泛的样貌信息拍摄采集,借助无人机的飞行,有利于该装置完成复杂地质地形样貌的采集建模操作,提高了该装置的广泛适用性,同时,通过将线绳缠绕在可旋转的绕线辊上,并将安装有辅助摄像头和矿物检测仪的下放壳连接在线绳的下端,借助绕线辊对线绳的释放,可以将伺服电机c和线绳下放至较低区域甚至是地面上,有利于便捷完成较低区域内的拍摄采集,以及地质信息数据分析操作,通过多重结构,提高了地质数据采集建模的高效便捷性。
27.(3)通过将支撑腿倾斜安装在轴座的下方,借助四个向外倾斜的支撑腿的支撑,可以有效的提升该装置支撑稳定性,同时,通过将橡胶滚轮转动连接在支撑腿的底部,可以为支撑腿的支撑提供一定的弹性缓冲,同时,在降落时还可以通过橡胶滚轮的滚动实现下落冲击力的消减,在一定程度上提升了该装置降落稳定性。
28.(4)通过将支撑腿转动连接在轴座内部,并借助扭力弹簧使得支撑腿相对与轴座弹性旋转,有利于在该装置降落着地时,通过扭力弹簧的弹性支撑,以及支撑腿的旋转,进一步提升该装置落地缓冲性能,有利于在该装置降落时对其内部零件进行保护。
29.(5)通过将电动伸缩杆安装在无人机的中间位置处,借助电动伸缩杆伸缩端的延伸,可以在该装置起飞拍摄时,带动主摄像头下移,使得主摄像头远离无人机,有利于避免无人机以及其下端安装的收纳盒对主摄像头的拍摄造成遮挡,在一定程度上保障了该装置的拍摄效果。
30.(6)通过安装在连接架左右两侧的伺服电机b对主摄像头进行上下方向上的调整,两者相互配合,有效的提升了该装置的拍摄灵活性,通过将两个伺服电机b对称设置在连接架的左右两侧为主摄像头上下方向上的旋转提供动力支撑,可以对主摄像头上下方向上的旋转进行平衡,有利于保障主摄像头旋转拍摄时的稳定性。
31.(7)通过将为螺旋型结构的凹槽开设在绕线辊的外端壁上,可以在线绳缠绕使为其提供引导,有利于保障线绳缠绕稳定性,同时,通过将两个挡板分别固定安装在绕线辊的外端壁左右两侧,可以对线绳的缠绕范围进行引导和限制,进一步提升线绳缠绕在绕线辊外侧的稳定性。
32.(8)通过将永磁铁a固定镶嵌在连接头的顶部,并在收纳盒的底部内端壁上设置有可灵活移动的永磁铁b,借助永磁铁b与永磁铁a之间的磁性吸引,以及永磁铁b与永磁铁a的对齐与分离,可以对连接头的锁定与解锁进行灵活控制,在一定程度上保障了连接头的结构稳定性。
33.(9)通过将线绳设置为透明状,可以避免其对主摄像头的拍摄造成遮挡,有利于保障该装置工作稳定性,同时,通过将激光发射器安装在线绳的下端,并将激光接收器安装在放线孔的正上方,可以通过激光接收器对激光发射器发出红外激光线束的接收状况,对线绳是否碰撞异物进行判定,有利于提升该装置的使用安全性。
34.(10)通过将绕线辊的两端滑动插设在收纳盒左右两侧内端壁上开设的滑槽中,并借助支撑弹簧进行弹性连接,可以通过绕线辊的上下移动反应线绳的状态,并借助安装在
挡板下方的压力传感器对绕线辊的活动状态进行实时监测,有利于该装置及时进行相关操作变换,在一定程度上提升了该装置的操作灵活性,同时,通过将设置在绕线辊右端的蜗轮与放线孔相啮合,并将蜗杆滑动套接在伺服电机c驱动端上竖直连接的花键杆外侧,有利于保障绕线辊上下移动过程中动力传输的稳定性,在一定程度上保障了该装置工作稳定性。
附图说明
35.图1为本发明无人机的结构示意图;
36.图2为图1的正视图;
37.图3为图1的侧面剖视图;
38.图4为图1的侧视图;
39.图5为图4中a-a处的剖视图;
40.图6为图5中c处的结构示意图;
41.图7为图4中b-b处的剖视图;
42.图8为图7中d处的结构示意图;
43.图9为本发明连接台和电动伸缩杆的结构示意图;
44.图10为本发明收纳盒内部的结构示意图。
45.图中标号说明:
46.1、无人机;101、轴座;102、支撑腿;103、橡胶滚轮;2、连接台;201、电动伸缩杆;3、调节座;301、伺服电机a;302、连接架;303、伺服电机b;4、主摄像头;5、收纳盒;501、绕线辊;502、伺服电机c;503、线绳;504、放线孔;505、凹槽;506、挡板;6、连接头;601、下放壳;602、辅助摄像头;603、矿物检测仪;604、伺服电机d;605、永磁铁a;606、电磁滑轨;607、电磁滑块;608、永磁铁b;7、激光发射器;701、激光接收器;8、滑槽;801、支撑弹簧;802、压力传感器;803、蜗轮;804、蜗杆;805、协同架;806、花键杆。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
48.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.实施例1:
51.请参阅图1-图10,基于三维建模的地质地形的测绘系统,包括有以下步骤:
52.s1、高位置样貌采集,通过控制无人机1起飞,借助无人机1下方安装的主摄像头4自高处位置对下方地质地形的样貌信息进行摄像采集;
53.s2、低位置样貌采集,通过控制安装在无人机1下方的绕线辊501旋转,可对缠绕在其外侧的线绳503进行释放操作,进而对连接在线绳503下端的下放壳601进行下放操作,使得下放壳601内部安装的辅助摄像头602处于较低位置处,借助辅助摄像头602对地位置处的地质地形样貌信息进行摄像采集;
54.s3、地质信息的采集,通过将下放壳601下放至地面上,借助安装在下放壳601底部的矿物检测仪603可以实现对地质表面信息的分析以及采集;
55.s4、信息汇总,将s1、s2以及s3中采集的信息进行汇总,构建包含有地质信息的三维地质地形模型。
56.采用该测绘系统对地质地形进行测绘建模时,通过设置在较高位置处的主摄像头4进行高区域样貌信息采集,并通过设置在交底位置处的辅助摄像头602进行低区域样貌信息采集,两者所采集的信息数据相结构,有利于构建更加准确的地质地形三维模型,同时,通过设置有矿物检测仪603对地表地质信息进行采集分析,可以在构件三维模型时,同步添加地质状况,在一定程度上提升了地质地形模型信息的多样性,有利于提高所构建模型使用时的功能性。
57.请参阅图1和图5,还包括有用于对地质地形样貌信息进行采集的无人机1,无人机1的底部中间位置处安装有连接台2,且连接台2的底部安装有调节座3,调节座3的内部安装有主摄像头4,无人机1的底部背面固定安装有收纳盒5,且收纳盒5的内部横向转动连接有绕线辊501,无人机1的内部固定安装有伺服电机c502,且伺服电机c502的驱动轴与绕线辊501传动连接,绕线辊501的外侧均匀缠绕有线绳503,收纳盒5的底部中间位置处固定开设有放线孔504,线绳503的下端贯穿放线孔504延伸至收纳盒5外侧,线绳503的下端固定连接有连接头6,且连接头6的底部转动连接有下放壳601,下放壳601的外端壁上固定镶嵌有辅助摄像头602,下放壳601的底部固定安装有矿物检测仪603,且矿物检测仪603的探测端延伸至下放壳601外侧,下放壳601的顶端中间位置处固定安装有伺服电机d604,且伺服电机d604上方的驱动轴与连接头6固定连接。
58.该装置工作时,无人机1起飞后处于高空中,控制主摄像头4进行拍摄采集工作,当需要对区域位置进行拍摄采集以及地质分析时,工作人员控制无人机1内部安装的伺服电机c502启动,带动与其驱动轴传动连接的绕线辊501旋转,借助绕线辊501的转动,将其外侧缠绕的线绳503释放,受线绳503下端连接的连接头6重力下坠影响,连接头6受线绳503牵引持续下方至较低区域内,此时,安装在连接头6下方下放壳601内部的辅助摄像头602对低区域内样貌信息进行拍摄采集操作,工作人员可以通过控制下放壳601上端固定镶嵌的伺服电机d604,带动下放壳601相对连接头6进行旋转操作,进而控制辅助摄像头602进行旋转拍摄,持续下放下放壳601,使得下放壳601底部安装的矿物检测仪603探测端与地面贴合,通过矿物检测仪603对地面地质信息进行采样分析,下放壳601内部安装有可为辅助摄像头602、矿物检测仪603以及伺服电机d604独立供电的电池模块,下放壳601的内部还安装有信号传输模块,辅助摄像头602、矿物检测仪603以及伺服电机d604与无人机1内部的信号连接
通过信号传输模块进行交互。
59.通过控制无人机1起飞,带动安装在其下方的主摄像头4抬升到高处位置,可以进行更加广泛的样貌信息拍摄采集,借助无人机1的飞行,有利于该装置完成复杂地质地形样貌的采集建模操作,提高了该装置的广泛适用性,同时,通过将线绳503缠绕在可旋转的绕线辊501上,并将安装有辅助摄像头602和矿物检测仪603的下放壳601连接在线绳503的下端,借助绕线辊501对线绳503的释放,可以将伺服电机c502和线绳503下放至较低区域甚至是地面上,有利于便捷完成较低区域内的拍摄采集,以及地质信息数据分析操作,通过多重结构,提高了地质数据采集建模的高效便捷性。
60.请参阅图4,无人机1前后外端壁的左右两侧对称固定有轴座101,且轴座101的下方连接有向外倾斜设置的支撑腿102,支撑腿102的下端转动连接有橡胶滚轮103,该装置工作时,通过将支撑腿102倾斜安装在轴座101的下方,借助四个向外倾斜的支撑腿102的支撑,可以有效的提升该装置支撑稳定性,同时,通过将橡胶滚轮103转动连接在支撑腿102的底部,可以为支撑腿102的支撑提供一定的弹性缓冲,同时,在降落时还可以通过橡胶滚轮103的滚动实现下落冲击力的消减,在一定程度上提升了该装置降落稳定性。
61.支撑腿102的上端与轴座101转动连接,轴座101与支撑腿102转动连接处安装有扭力弹簧,扭力弹簧的两端分别与轴座101和支撑腿102固定连接,该装置工作时,轴座101的内部安装有限制支撑腿102旋转角度的限位块,通过限位块的限制,使得支撑腿102相对于轴座101仅可以进行0-15
°
的偏转,通过将支撑腿102转动连接在轴座101内部,并借助扭力弹簧使得支撑腿102相对与轴座101弹性旋转,有利于在该装置降落着地时,通过扭力弹簧的弹性支撑,以及支撑腿102的旋转,进一步提升该装置落地缓冲性能,有利于在该装置降落时对其内部零件进行保护。
62.请参阅图3,无人机1的中间位置处固定镶嵌有竖直设置的电动伸缩杆201,且电动伸缩杆201的伸缩端设置在下方,电动伸缩杆201的伸缩端与连接台2的顶部固定连接,该装置工作时,通过将电动伸缩杆201安装在无人机1的中间位置处,借助电动伸缩杆201伸缩端的延伸,可以在该装置起飞拍摄时,带动主摄像头4下移,使得主摄像头4远离无人机1,有利于避免无人机1以及其下端安装的收纳盒5对主摄像头4的拍摄造成遮挡,在一定程度上保障了该装置的拍摄效果。
63.请参阅图2和图9,连接台2的底部中间位置处固定镶嵌有伺服电机a301,且伺服电机a301下方的驱动轴上固定安装有为“冂”字型结构设置的连接架302,主摄像头4转动连接在连接架302的内部,连接架302的两侧外端壁上对称固定有驱动轴与主摄像头4固定连接的伺服电机b303,该装置工作时,在对主摄像头4的拍摄方向进行调控时,可以通过安装在连接台2底部的伺服电机a301对主摄像头4进行左右方向上的调整,通过安装在连接架302左右两侧的伺服电机b303对主摄像头4进行上下方向上的调整,两者相互配合,有效的提升了该装置的拍摄灵活性,通过将两个伺服电机b303对称设置在连接架302的左右两侧为主摄像头4上下方向上的旋转提供动力支撑,可以对主摄像头4上下方向上的旋转进行平衡,有利于保障主摄像头4旋转拍摄时的稳定性。
64.请参阅图8,绕线辊501的外端壁上开设有为螺旋型结构的凹槽505,绕线辊501的外端壁左右两侧固定安装有挡板506,两个挡板506相互贴近的一侧设置为向绕线辊501倾斜结构,该装置工作时,线绳503收卷在绕线辊501外侧的过程中,其内层沿着为螺旋型结构
设置的凹槽505缠绕,通过将为螺旋型结构的凹槽505开设在绕线辊501的外端壁上,可以在线绳503缠绕使为其提供引导,有利于保障线绳503缠绕稳定性,同时,通过将两个挡板506分别固定安装在绕线辊501的外端壁左右两侧,可以对线绳503的缠绕范围进行引导和限制,进一步提升线绳503缠绕在绕线辊501外侧的稳定性。
65.请参阅图6,连接头6的顶部固定镶嵌有永磁铁a605,收纳盒5的底部内端壁上固定安装有与永磁铁a605对应设置的电磁滑轨606,且电磁滑轨606的内部滑动连接有电磁滑块607,电磁滑块607的顶部固定安装有与永磁铁a605磁性相吸的永磁铁b608,该装置工作时,若需要对连接头6的位置进行固定,则安装在收纳盒5底部内端壁上的电磁滑轨606通电启动,带动电磁滑块607移动至永磁铁a605的正上方,则电磁滑块607顶部的永磁铁b608与永磁铁a605产生较为强烈的磁性吸引,对连接头6的位置进行固定,避免连接头6在收纳盒5的底部随意松脱,若需要对连接头6进行下放操作,则仅需通过电磁滑轨606控制电磁滑块607移开永磁铁a605的顶部,使得永磁铁b608与永磁铁a605分离,两者间磁性吸引消失,则连接头6可以进行正常的下放操作,通过将永磁铁a605固定镶嵌在连接头6的顶部,并在收纳盒5的底部内端壁上设置有可灵活移动的永磁铁b608,借助永磁铁b608与永磁铁a605之间的磁性吸引,以及永磁铁b608与永磁铁a605的对齐与分离,可以对连接头6的锁定与解锁进行灵活控制,在一定程度上保障了连接头6的结构稳定性。
66.请参阅图5-图6,线绳503设置为透明状,连接头6的内部固定镶嵌有设置在线绳503下端正下方的激光发射器7,收纳盒5的顶部内端壁上固定安装有设置在放线孔504正上方的激光接收器701,该装置工作时,安装在线绳503下端的激光发射器7通电启动,沿着透明设置的线绳503向上发射竖直的红外激光线束,激光发射器7的供电来自于安装在下放壳601内部的电池模块,安装在收纳盒5顶部内端壁上的激光接收器701则可以对红外激光线束进行接收,当该装置飞行过程中,激光接收器701检测到激光发射器7发出的红外光线存在中断现象时,则表明飞行过程中线绳503触碰到异物,红外激光线束受到异物的遮挡才会接收中断,则激光接收器701会向无人机1内部的相关控制单元发送信号,对该装置进行提醒,以便于其灵活面对意外情况,通过将线绳503设置为透明状,可以避免其对主摄像头4的拍摄造成遮挡,有利于保障该装置工作稳定性,同时,通过将激光发射器7安装在线绳503的下端,并将激光接收器701安装在放线孔504的正上方,可以通过激光接收器701对激光发射器7发出红外激光线束的接收状况,对线绳503是否碰撞异物进行判定,有利于提升该装置的使用安全性。
67.请参阅图7、图8和图10,收纳盒5的左右两侧内端壁上对称开设有竖直设置的滑槽8,绕线辊501的左右两端分别活动插设在两个滑槽8内部,两个滑槽8的内部均安装有设置在绕线辊501上下两侧的支撑弹簧801,收纳盒5的底部内端壁上固定镶嵌有设置在挡板506正下方的压力传感器802,绕线辊501的右端外侧固定套设有蜗轮803,且蜗轮803的外侧啮合连接有竖直设置的蜗杆804,绕线辊501的右端转动连接有协同架805,且协同架805的另一端与蜗杆804转动连接,蜗杆804的内部开设有花键槽,且花键槽的内部活动插设有与伺服电机c502驱动轴固定连接的花键杆806。
68.该装置工作时,安装在收纳盒5底部内端壁上的压力传感器802可以检测到其上方挡板506的下压力,通过将绕线辊501的左右两端活动插设在收纳盒5左右两侧内端壁上开设的滑槽8内部,并借助多个支撑弹簧801进行弹性连接,使得绕线辊501在正常旋转过程
中,若其外侧缠绕的线绳503下端重力改变时,绕线辊501会产生上下方向上位置的略微变动,进而通过压力传感器802检测压力变化进行实时监测。
69.当线绳503在释放过程中受到异物碰撞时,在异物的阻挡下,线绳503上向下的拉扯力提升,促使线绳503带动绕线辊501呈现向下移动趋势,安装在挡板506下方的压力传感器802检测到受压力增加的信号,并传递给无人机1内部相关的控制单元进行处理,当连接在线绳503下端的连接头6以及下放壳601着地时,失去连接头6和下放壳601的下坠影响,借助绕线辊501下方支撑弹簧801的弹性支撑,使得绕线辊501上移,压力传感器802检测到的受压力减小,从而判定下放壳601底部已经接触地面,以便于对矿物检测仪603的启动进行及时控制,伺服电机c502通电后可以带动与其驱动轴固定连接的花键杆806旋转,进而带动套设在花键杆806外侧的蜗杆804转动,通过蜗杆804与蜗轮803的齿牙啮合,带动绕线辊501转动,蜗杆804可以沿着花键杆806上下滑动,进而避免绕线辊501的上下移动对伺服电机c502与绕线辊501之间的传动造成影响。
70.通过将绕线辊501的两端滑动插设在收纳盒5左右两侧内端壁上开设的滑槽8中,并借助支撑弹簧801进行弹性连接,可以通过绕线辊501的上下移动反应线绳503的状态,并借助安装在挡板506下方的压力传感器802对绕线辊501的活动状态进行实时监测,有利于该装置及时进行相关操作变换,在一定程度上提升了该装置的操作灵活性,同时,通过将设置在绕线辊501右端的蜗轮803与放线孔504相啮合,并将蜗杆804滑动套接在伺服电机c502驱动端上竖直连接的花键杆806外侧,有利于保障绕线辊501上下移动过程中动力传输的稳定性,在一定程度上保障了该装置工作稳定性。
71.以上,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征:


1.基于三维建模的地质地形的测绘系统,其特征在于,包括有以下步骤:s1、高位置样貌采集,通过控制无人机(1)起飞,借助无人机(1)下方安装的主摄像头(4)自高处位置对下方地质地形的样貌信息进行摄像采集;s2、低位置样貌采集,通过控制安装在无人机(1)下方的绕线辊(501)旋转,可对缠绕在其外侧的线绳(503)进行释放操作,进而对连接在线绳(503)下端的下放壳(601)进行下放操作,使得下放壳(601)内部安装的辅助摄像头(602)处于较低位置处,借助辅助摄像头(602)对地位置处的地质地形样貌信息进行摄像采集;s3、地质信息的采集,通过将下放壳(601)下放至地面上,借助安装在下放壳(601)底部的矿物检测仪(603)可以实现对地质表面信息的分析以及采集;s4、信息汇总,将s1、s2以及s3中采集的信息进行汇总,构建包含有地质信息的三维地质地形模型。2.根据权利要求1所述的基于三维建模的地质地形的测绘系统,其特征在于:还包括有用于对地质地形样貌信息进行采集的无人机(1),所述无人机(1)的底部中间位置处安装有连接台(2),且连接台(2)的底部安装有调节座(3),所述调节座(3)的内部安装有主摄像头(4),所述无人机(1)的底部背面固定安装有收纳盒(5),且收纳盒(5)的内部横向转动连接有绕线辊(501),所述无人机(1)的内部固定安装有伺服电机c(502),且伺服电机c(502)的驱动轴与绕线辊(501)传动连接,所述绕线辊(501)的外侧均匀缠绕有线绳(503),所述收纳盒(5)的底部中间位置处固定开设有放线孔(504),所述线绳(503)的下端贯穿放线孔(504)延伸至收纳盒(5)外侧,所述线绳(503)的下端固定连接有连接头(6),且连接头(6)的底部转动连接有下放壳(601),所述下放壳(601)的外端壁上固定镶嵌有辅助摄像头(602),所述下放壳(601)的底部固定安装有矿物检测仪(603),且矿物检测仪(603)的探测端延伸至下放壳(601)外侧,所述下放壳(601)的顶端中间位置处固定安装有伺服电机d(604),且伺服电机d(604)上方的驱动轴与连接头(6)固定连接。3.根据权利要求2所述的基于三维建模的地质地形的测绘系统,其特征在于:所述无人机(1)前后外端壁的左右两侧对称固定有轴座(101),且轴座(101)的下方连接有向外倾斜设置的支撑腿(102),所述支撑腿(102)的下端转动连接有橡胶滚轮(103)。4.根据权利要求3所述的基于三维建模的地质地形的测绘系统,其特征在于:所述支撑腿(102)的上端与轴座(101)转动连接,所述轴座(101)与支撑腿(102)转动连接处安装有扭力弹簧,所述扭力弹簧的两端分别与轴座(101)和支撑腿(102)固定连接。5.根据权利要求2所述的基于三维建模的地质地形的测绘系统,其特征在于:所述无人机(1)的中间位置处固定镶嵌有竖直设置的电动伸缩杆(201),且电动伸缩杆(201)的伸缩端设置在下方,所述电动伸缩杆(201)的伸缩端与连接台(2)的顶部固定连接。6.根据权利要求2所述的基于三维建模的地质地形的测绘系统,其特征在于:所述连接台(2)的底部中间位置处固定镶嵌有伺服电机a(301),且伺服电机a(301)下方的驱动轴上固定安装有为“冂”字型结构设置的连接架(302),所述主摄像头(4)转动连接在连接架(302)的内部,所述连接架(302)的两侧外端壁上对称固定有驱动轴与主摄像头(4)固定连接的伺服电机b(303)。7.根据权利要求2所述的基于三维建模的地质地形的测绘系统,其特征在于:所述绕线辊(501)的外端壁上开设有为螺旋型结构的凹槽(505),所述绕线辊(501)的外端壁左右两
侧固定安装有挡板(506),两个所述挡板(506)相互贴近的一侧设置为向绕线辊(501)倾斜结构。8.根据权利要求2所述的基于三维建模的地质地形的测绘系统,其特征在于:所述连接头(6)的顶部固定镶嵌有永磁铁a(605),所述收纳盒(5)的底部内端壁上固定安装有与永磁铁a(605)对应设置的电磁滑轨(606),且电磁滑轨(606)的内部滑动连接有电磁滑块(607),所述电磁滑块(607)的顶部固定安装有与永磁铁a(605)磁性相吸的永磁铁b(608)。9.根据权利要求2所述的基于三维建模的地质地形的测绘系统,其特征在于:所述线绳(503)设置为透明状,所述连接头(6)的内部固定镶嵌有设置在线绳(503)下端正下方的激光发射器(7),所述收纳盒(5)的顶部内端壁上固定安装有设置在放线孔(504)正上方的激光接收器(701)。10.根据权利要求7所述的基于三维建模的地质地形的测绘系统,其特征在于:所述收纳盒(5)的左右两侧内端壁上对称开设有竖直设置的滑槽(8),所述绕线辊(501)的左右两端分别活动插设在两个滑槽(8)内部,两个所述滑槽(8)的内部均安装有设置在绕线辊(501)上下两侧的支撑弹簧(801),所述收纳盒(5)的底部内端壁上固定镶嵌有设置在挡板(506)正下方的压力传感器(802),所述绕线辊(501)的右端外侧固定套设有蜗轮(803),且蜗轮(803)的外侧啮合连接有竖直设置的蜗杆(804),所述绕线辊(501)的右端转动连接有协同架(805),且协同架(805)的另一端与蜗杆(804)转动连接,所述蜗杆(804)的内部开设有花键槽,且花键槽的内部活动插设有与伺服电机c(502)驱动轴固定连接的花键杆(806)。

技术总结


本发明公开了基于三维建模的地质地形的测绘系统,属于地质测绘领域,基于三维建模的地质地形的测绘系统,可以有效的提高工作人员对地质地形外貌采集的效率,并且,同时对同一地点的高、低空区域图形同时进行采集操作,进而提升测绘建模时的精度,通过设置在较高位置处的主摄像头进行高区域样貌信息采集,并通过设置在交底位置处的辅助摄像头进行低区域样貌信息采集,两者所采集的信息数据相结构,有利于构建更加准确的地质地形三维模型,同时,通过设置有矿物检测仪对地表地质信息进行采集分析,可以在构件三维模型时,同步添加地质状况,在一定程度上提升了地质地形模型信息的多样性,有利于提高所构建模型使用时的功能性。性。性。


技术研发人员:

张瑞瑜 谢珍 施雨声 张笑

受保护的技术使用者:

张瑞瑜

技术研发日:

2022.06.20

技术公布日:

2022/8/26

本文发布于:2022-11-30 02:14:43,感谢您对本站的认可!

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标签:线绳   地质   永磁   无人机
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