一种轻量化无人机激光雷达吊舱装置及无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机巡检设备技术领域，尤其涉及一种轻量化无人机激光雷达吊舱装置及无人机。

背景技术：

随着激光雷达技术的发展，无人机激光雷达系统作业逐渐成为电力巡线的手段。

现有技术中的该机载激光雷达设备(或称无人机激光雷达系统)都是直接连接固定在无人机机体的底部，该吊舱又是用于安装存储检测仪器(例如：机载激光雷达设备、测距仪器或是部分传感器等)的主要结构装置；

然而这种吊舱与无人机机体的云台支架安装体的简易连接结构过于简单(比如：现有技术可通过夹子或者绑丝连接)，且吊舱内部的电路连接与机体内部电路连接仍然需要外部单独走线，这种外部单独走线方式也不利于设备的稳定性；同时传统吊舱还存在接口过少，重量较大、散热性能较差等明显的技术缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种轻量化无人机激光雷达吊舱装置及无人机，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种轻量化无人机激光雷达吊舱装置，包括吊舱本体，设置在吊舱本体上的内套筒安装接口，还包括云台支架安装体；

其中，所述内套筒安装接口的外层设置有多个不连续的螺纹形凸起部，所述内套筒安装接口的内部设置有电连接触点块；

所述云台支架安装体包括外套筒安装接口和辅助支撑架，且外套筒安装接口的内周壁处设置有螺纹形凹槽部，外套筒安装接口的内腔还设置有电连接触点块；

所述内套筒安装接口的螺纹形凸起部用于与所述外套筒安装接口上的螺纹形凹槽部实现螺纹配合，且螺纹连接后所述内套筒安装接口上的电连接触点块与所述云台支架安装体上的电连接触点块实现接触连接；

所述外套筒安装接口上的螺纹形凹槽部与所述内套筒安装接口上的螺纹形凸起部的螺距一致；

所述辅助支撑架包括安装固定在所述外套筒安装接口的外部的环形主安装套体，沿着所述环形主安装套体的外周面设置的多个支撑杆，且所述支撑杆的末端设置有圆形固定头；多个所述支撑杆沿着所述环形主安装套体的外周面均匀分布设置；多个所述支撑杆上的圆形固定头分别与所述云台支架安装体固定连接形成多点支撑动作。

优选的，作为一种可实施方案；所述吊舱本体包括吊舱安装壳体，设置在所述吊舱安装壳体的表面上的多个散热翅片。

优选的，作为一种可实施方案；所述散热翅片包括第一散热翅片和第二散热翅片；其中，多个所述第一散热翅片呈竖直方向分布排列在所述吊舱安装壳体的正面，且多个所述第二散热翅片则呈斜向方向分布排列在所述吊舱安装壳体的正面，所述第二散热翅片位于所述第一散热翅片的上方。

优选的，作为一种可实施方案；所述吊舱安装壳体以及所述散热翅片均为铝硅合金结构件。

优选的，作为一种可实施方案；所述轻量化无人机激光雷达吊舱装置还包括云台开锁按钮；所述内套筒安装接口的表面上与所述螺纹形凸起部相对应处还设置有收纳槽；所述云台开锁按钮用于在推动后使所述螺纹形凸起部收缩到所述收纳槽内，以实现解除所述内套筒安装接口与所述云台支架安装体之间的锁紧配合。

优选的，作为一种可实施方案；所述吊舱安装壳体的侧面集成设置有数据下载接口(即lan数据下载接口)、参数配置接口和电源接口；所述吊舱安装壳体的内部还设置有控制面板；所述控制面板分别与所述数据下载接口、参数配置接口和电源接口电连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述吊舱安装壳体的表面还涂覆有散热涂层；所述散热涂层为碳纳米管散热涂层或者石墨烯散热涂层。

优选的，作为一种可实施方案；所述吊舱安装壳体的内部还设置散热风扇；所述散热风扇用于通过排风作用实现对所述吊舱安装壳体内降温；且位于所述吊舱安装壳体的底部还设置有散热风扇格栅窗；

所述散热风扇的出风口与所述吊舱安装壳体的底部的散热风扇格栅窗位置相对应。

优选的，作为一种可实施方案；所述散热风扇格栅窗包括散热窗框以及设置所述散热窗框内部的多个s形散热导向格栅片；且所述s形散热导向格栅片的设置方向沿着所述散热窗框的所在平面倾斜设置用于实现侧向排风动作。

相应地，本实用新型还提供了一种无人机，包括无人机机体和轻量化无人机激光雷达吊舱装置；

其中，所述无人机机体的底部设置有云台支架安装体；所述云台支架安装体上设置有螺纹形凹槽部，且所述云台支架安装体上设置有电连接触点块；所述云台支架安装体上的螺纹形凹槽部用于与所述内套筒安装接口的螺纹形凸起部配合；所述云台支架安装体上的电连接触点块用于与所述内套筒安装接口的电连接触点块电性连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：

本实用新型提供的一种轻量化无人机激光雷达吊舱装置及无人机；分析上述轻量化无人机激光雷达吊舱装置的主要构造可知：该轻量化无人机激光雷达吊舱装置主要由吊舱本体、内套筒安装接口以及云台支架安装体等结构构成；

其中，所述内套筒安装接口的外层设置有多个不连续的螺纹形凸起部，所述内套筒安装接口的内部设置有电连接触点块；其中，所述云台支架安装体包括外套筒安装接口和辅助支撑架，且外套筒安装接口的内周壁处设置有螺纹形凹槽部，外套筒安装接口的内腔还设置有电连接触点块；

其中，上述内套筒安装接口的外层设置有多个不连续的螺纹形凸起部，内套筒安装接口的内部设置有电连接触点块；内套筒安装接口的螺纹形凸起部用于与外套筒安装接口上的螺纹形凹槽部实现螺纹配合，且螺纹连接后内套筒安装接口上的电连接触点块与云台支架安装体上的另一电连接触点块实现接触连接；云台支架安装体上的螺纹形凹槽部与内套筒安装接口上的螺纹形凸起部的螺距一致，而且在内套筒安装接口与云台支架安装体相互旋拧配合时，螺纹形凸起部可以轻松划入螺纹形凹槽部内形成间隙配合，从而实现云台支架安装体与内套筒安装接口(即吊舱本体)的结构连接。因此说轻量化无人机激光雷达吊舱装置其与无人机上的云台支架安装体连接时，通过内套筒安装接口不仅可以实现一定的稳固连接作用，同时还可以实现内部电路接口连接(即内套筒安装接口上的电连接触点块与外套筒安装接口上的另一电连接触点块实现接触连接)；

另外，本实用新型实施例中设计的吊舱上的内套筒安装接口与外套筒安装接口(即也是一种套筒接口)在连接的同时，在一定程度上实现了吊舱与云台支架安装体之间的固定作用，但是为了进一步加强两者的稳固作用设计了该辅助支撑架；上述辅助支撑架包括安装固定在外套筒安装接口的外部的环形主安装套体，支撑杆和圆形固定头；多个支撑杆沿着环形主安装套体的外周面均匀分布设置；多个支撑杆上的圆形固定头分别与吊舱本体固定连接形成多点支撑动作。这样，利用上述辅助支撑架就可以实现吊舱与云台支架安装体之间的进一步可靠连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的轻量化无人机激光雷达吊舱装置一视角下的分解结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的轻量化无人机激光雷达吊舱装置另一视角下的装配结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的轻量化无人机激光雷达吊舱装置的局部结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的轻量化无人机激光雷达吊舱装置的a处局部放大结构示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的轻量化无人机激光雷达吊舱装置的b处局部放大结构示意图。

标号：10-吊舱本体；11-吊舱安装壳体；12-第一散热翅片；13-第二散热翅片；14-云台开锁按钮；15-数据下载接口；16-参数配置接口；17-电源接口；20-内套筒安装接口；21-螺纹形凸起部；22-电连接触点块；30-云台支架安装体；31-外套筒安装接口；32-辅助支撑架；33-环形主安装套体；34-支撑杆；35-圆形固定头；40-相机垫板；41-相机壳体；42-相机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，某些指示的方位或位置关系的词语，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，“连接”应做广义理解，例如，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实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例一

参见图1、图2、图3、图4以及图5，本实用新型实施例一提供的轻量化无人机激光雷达吊舱装置，包括吊舱本体10，设置在吊舱本体10上的内套筒安装接口20以及云台支架安装体30；

其中，所述内套筒安装接口20的外层设置有多个不连续的螺纹形凸起部21，所述内套筒安装接口20的内部设置有电连接触点块22；

其中，所述云台支架安装体30包括外套筒安装接口31和辅助支撑架32，且外套筒安装接口31的内周壁处设置有螺纹形凹槽部，外套筒安装接口31的内腔还设置有电连接触点块(图中未示出)；

所述内套筒安装接口20的螺纹形凸起部21用于与所述外套筒安装接口31上的螺纹形凹槽部实现螺纹配合，且螺纹连接后所述内套筒安装接口20上的电连接触点块22与所述云台支架安装体30上的电连接触点块(图中未示出)实现接触连接；

所述外套筒安装接口31上的螺纹形凹槽部与所述内套筒安装接口20上的螺纹形凸起部21的螺距一致；

所述辅助支撑架32包括安装固定在所述外套筒安装接口31的外部的环形主安装套体33，沿着所述环形主安装套体33的外周面设置的多个支撑杆34，且所述支撑杆34的末端设置有圆形固定头35；多个所述支撑杆34沿着所述环形主安装套体33的外周面均匀分布设置；多个所述支撑杆34上的圆形固定头35分别与所述云台支架安装体30固定连接形成多点支撑动作。

分析上述轻量化无人机激光雷达吊舱装置的主要构造可知：该轻量化无人机激光雷达吊舱装置主要由吊舱本体、内套筒安装接口以及以及云台支架安装体等结构构成；

本实用新型实施例还设计了辅助支撑架的结构构造，利用上述辅助支撑架的结构构造实现对云台支撑架与吊舱的辅助支撑固定；本实用新型实施例中设计的吊舱上的内套筒安装接口与云台支架安装体上的外套筒安装接口(即也是一种套筒接口)在连接的同时，在一定程度上实现了吊舱与云台支架安装体之间的固定作用，但是为了进一步加强两者的稳固作用设计了该辅助支撑架；上述辅助支撑架包括安装固定在外套筒安装接口的外部的环形主安装套体，支撑杆和圆形固定头；多个支撑杆沿着环形主安装套体的外周面均匀分布设置；多个支撑杆上的圆形固定头分别与吊舱本体固定连接形成多点支撑动作。这样，利用上述辅助支撑架就可以实现吊舱与云台支架安装体之间的进一步可靠连接。

在具体使用过程中，如果云台支架安装体(例如：受压向下运动)产生震动，此时云台支架安装体将会向下产生适量的位移变化同时产生震动，然而此时云台支架安装体将会此震动传递给辅助支撑架的四个圆形固定头上；通过四个位置的圆形固定头的分散支撑作用，从而缓解安装云台支架安装体与内套筒安装接口之间的相对震动；利用上述辅助支撑架不仅提升了下部的吊舱本体的稳固支撑作用，同时也在一定程度上提升了吊舱的抗震动作用，保障了无人机机体与吊舱之间的稳固可靠连接性。

下面对本实用新型实施例提供的轻量化无人机激光雷达吊舱装置及无人机的具体结构以及技术效果做一下详细的说明：

如图1以及图2所示，所述吊舱本体10包括吊舱安装壳体11，设置在所述吊舱安装壳体11的表面上的多个散热翅片。

需要说明的是，在本实施例的具体技术方案中，该吊舱本体包括吊舱安装壳体和设置在其表面的散热翅片，上述散热翅片可有效的通过表面散热作用对吊舱安装壳体实施进一步的外部散热，保障内部的电气件和检测元件可以在适当温度下进行工作。

如图1以及图2所示，所述散热翅片包括第一散热翅片12和第二散热翅片13；其中，所述第一散热翅片12呈竖直方向分布排列在所述吊舱安装壳体11的正面，且所述第二散热翅片13则呈斜向方向分布排列在所述吊舱安装壳体11的正面。

需要说明的是，在本实施例的具体技术方案中，散热翅片主要有两者设计类型即第一散热翅片和第二散热翅片；其中，多个第一散热翅片呈竖直方向分布排列在所述吊舱安装壳体的正面，这样可以进行竖向方向散热，然而多个第二散热翅片则呈斜向方向分布排列在所述吊舱安装壳体的正面并且设置在第一散热翅片的上方；上述倾斜设置一方面是确保散热方向不同，另外该斜置的第二散热翅片还可以充当吊舱安装时候的扶手，帮助工作人员进行手持操作，因此其广泛设计在第一散热翅片的上方。

如图1以及图2所示，所述吊舱安装壳体11以及所述散热翅片均为铝硅合金结构件。

需要说明的是，铝合金由于其具有质量轻,硬度较高所以被广泛应用到工作产品结构加工工作中；在本实用新型实施例的具体技术方案中，相当于现有技术而言，本实用新型实施例中的吊舱安装壳体以及散热翅片不仅择优选择铝合金，而在众多铝合金结构材料上择优选择铝硅合金；该铝硅合金结构件具有结构强度更高，重量更轻的显著作用，同时其还具有抗腐蚀,抗疲劳,耐磨损,耐冲击等优异的性能。

如图1以及图2所示，所述轻量化无人机激光雷达吊舱装置还包括云台开锁按钮14(该云台开锁按钮14设置在辅助支撑架32)；所述内套筒安装接口20的表面上与所述螺纹形凸起部相对应处还设置有收纳槽(图中未示意出)；所述云台开锁按钮14用于在推动后使所述螺纹形凸起部收缩到所述收纳槽内，以实现解除所述内套筒安装接口与所述云台支架安装体之间的锁紧配合；当然上述云台开锁按钮14也可以是其他方式实现的内套筒安装接口与云台支架安装体之间的解锁动作，对此不再赘述。

需要说明的是，在本实施例的具体技术方案中，本实施例设计了云台开锁按钮，利用上述云台开锁按钮可以快速的实施内套筒安装接口与云台支架安装体之间的快速拆卸。在需要两者进行拆卸时，只需要按动云台开锁按钮，随后螺纹形凸起部收缩到收纳槽内，这样就可以解除吊舱本体与云台支架安装体之间的锁紧配合关系了，这时无需再进行旋拧就可以快速实现两者的拆卸了；

在解除吊舱本体与云台支架安装体之间的螺纹连接后，再将辅助支撑架与云台支架安装体之间的其他连接关系进行拆除。

如图1以及图2所示，所述吊舱安装壳体11的侧面集成设置有数据下载接口15(即lan数据下载接口)、参数配置接口16和电源接口17；所述吊舱安装壳体的内部还设置有控制面板(内部结构图中未示出)；所述控制面板分别与所述数据下载接口15、参数配置接口16和电源接口17电连接。

需要说明的是，在本实施例的具体技术方案中，本实用新型实施例提供的吊舱安装壳体实际上则安排设计了丰富的接口结构形式，例如其数据下载接口(即lan数据下载接口)、参数配置接口和电源接口；其中，数据下载接口可将其与pc设备进行连接实现数据下载；上述参数配置接口主要用于与pc设备进行控制面板上的参数修改；上述电源接口主要用于将其无人机进行电路连接，该电源接口与无人机的连接方式是一种外部接口连接形式；该电源接口与无人机的连接方式，同上述内套筒安装接口与无人机的云台支架安装体之间的电性连接二者选择任意一种连接方式即可。

优选的，作为一种可实施方案；所述吊舱安装壳体的表面还涂覆有散热涂层；所述散热涂层为碳纳米管散热涂层或者石墨烯散热涂层。

需要说明的是，在本实施例的具体技术方案中，上述吊舱安装壳体的表面还涂覆了散热涂层，该散热涂层为碳纳米管散热涂层或者石墨烯散热涂层；其中，纳米散热涂层有较高的散热效率，能快速增加吊舱安装壳体向外散热的速度。

优选的，作为一种可实施方案；所述吊舱安装壳体的内部还设置散热风扇(上述内部结构图中未示出)；所述散热风扇用于通过排风作用实现对所述吊舱安装壳体11内降温；且位于所述吊舱安装壳体11的底部还设置有散热风扇格栅窗；

所述散热风扇的出风口与所述吊舱安装壳体11的底部的散热风扇格栅窗位置相对应。

需要说明的是，在本实施例的具体技术方案中，为了进一步增强吊舱安装壳体的内部散热作用，本实施例在其内部设计了散热风扇，该散热风扇的主要作用是排风处理；且位于所述吊舱安装壳体的底部还设置有散热风扇格栅窗；所述散热风扇的出风口与所述吊舱安装壳体的底部的散热风扇格栅窗位置相对应。所述散热风扇格栅窗包括散热窗框以及设置所述散热窗框内部的多个s形散热导向格栅片。上述s形散热导向格栅片的结构具有特定的设计，上述设计主要是为了保障排风时候将排风向倾斜方向排出，因为如果设计成直线形散热格栅片将会导致排风风向竖直向下，在无人机飞行时，吊舱本体向下直接排风阻力较大，然而利用s形散热导向格栅片实现侧向排风则要容易的多。

另外，需要说明的是，本实用新型实施例提供的吊舱是针对多旋翼平台开发的轻量级专业设备，集轻小型激光雷达系统、惯性导航系统以及控制系统为一身，用于获取三维激光数据并生成精确的数字高程模型、数字表面模型等，适用于电力通道巡检、应急测绘、林业资源调查等。上述吊舱主要包括四大系统：激光雷达扫描系统、惯性导航系统和存储控制系统以及电源系统；本实用新型实施例提供的轻量化无人机激光雷达吊舱装置，采用轻量化激光雷达吊舱可以实现单人操作，降低了线路测量的作业难度。同时轻量化的结构设计，提高了无人机线路巡检能力，为超特高压线路的运维提供技术保障。

另外本实用新型实施例还将相机辅助安装在吊舱本体上，在吊舱安装壳体11的侧面还设置有相机垫板40(优选使用abs塑料垫板)，该相机壳体41以及相机42构成；该相机垫板40设置在相机壳体41与吊舱安装壳体11之间；相机壳体41则用于安装相机42；本实用新型实施例相对于现有技术而言，主要改进设计了吊舱安装壳体11的侧面还设置有相机垫板40实现了相机壳体以及相机的稳固可靠安装，避免其震动损伤。

实施例二

相应地本实用新型实施例二还提供了一种无人机，包括无人机机体(包括云台支架安装体)和轻量化无人机激光雷达吊舱装置；

其中，所述无人机机体的底部设置有云台支架安装体；所述云台支架安装体上设置有螺纹形凹槽部，且所述云台支架安装体上设置有电连接触点块；所述云台支架安装体上的螺纹形凹槽部用于与所述内套筒安装接口的螺纹形凸起部配合；所述云台支架安装体上的电连接触点块用于与所述内套筒安装接口的电连接触点块电性连接。

需要说明的是，在本实用新型实施例的具体技术方案中，无人机主要由无人机机体、云台支架安装体和轻量化无人机激光雷达吊舱装置构成。本实用新型实施例提供的无人机，其结构设计可靠，连接结构可靠性较高，实用性效果更好。

综上，本实用新型提供的轻量化无人机激光雷达吊舱装置及无人机，具有结构合理，连接结构可靠，散热性能优越，接口形式丰富等诸多方面的技术优势。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。