一种车载式智能无人机自动引导与跟踪系统的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种车载式智能无人机自动引导与跟踪系统。


背景技术：

2.无人机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无人机，由于是无人驾驶，所以无人机的跟踪与引导是较大的难题，现有的是在无人机上安装红外发射装置，通过运输车上的图像采集模块对无人机发射的红外光点进行拍摄，并识别红外光点的位置信息，然后通过运输车上的控制程序对拍摄的红外光点分析计算，来对无人机进行跟踪或者引导，但是目前的图像采集模块在运输车上的捕捉能力及范围都是固定的，不能大范围的对无人机发出的红外光点进行捕捉拍摄，使得运输车对无人机的跟踪、引导效果较差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种车载式智能无人机自动引导与跟踪系统，用于增大图像拍摄设备捕捉红外光点的范围及角度，从而提高对无人机的引导、跟踪能力，结构简单实用。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：
5.一种车载式智能无人机自动引导与跟踪系统，包括无人机及用于起落无人机的运输车，所述无人机上设有红外发射装置，运输车上设有用于拍摄红外光点的拍摄设备，所述拍摄设备与运输车上的安装座转动连接，运输车内设有驱动拍摄设备360
°
转动的驱动机构。
6.本方案中，将拍摄设备转动连接在运输车的安装座上，运输车内设有驱动机构，驱动机构驱动拍摄设备可以在360
°
范围内转动，这样拍摄设备在进行红外光点拍摄时，拍摄设备捕捉无人机上发射的红外光点的范围更广，其拍摄的角度可以任意调节，可以随时随地任意角度对红外光点进行捕捉拍摄，这样对无人机的引导、追踪能更强，结构简单实用，也易于操作。
7.可选的，所述驱动机构设置在运输车内部的动力箱内，驱动机构包括电机、转盘、转轴及驱动杆，电机的输出端朝上设置且与转盘中心连接，转盘端部与转轴连接，转轴上设有套环，驱动杆的一端插入套环内且与套环之间能相对转动，另一端向上贯穿安装座后与拍摄设备连接。
8.可选的，所述安装座顶部设有球面凹槽，球面凹槽底部设有贯穿安装座的导孔，导孔允许驱动杆通过且其直径是驱动杆直径的3-4倍，球面凹槽的直径大于导孔的直径，球面凹槽内设有匹配的转动体，转动体与拍摄设备连接。
9.可选的，所述转动体为球形或者半球形。
10.可选的，所述驱动杆的下端设有直径大于套环直径的限位球体。
11.可选的，所述驱动杆上端连接有用于安装拍摄设备的固定机构，所述固定机构包括安装筒、筒盖及固定件，安装筒上端开口下端封闭，安装筒下端与转动体固定连接，拍摄设备通过固定件固定在安装筒内，筒盖两端开口且其下端与安装筒上端螺纹连接。
12.可选的，安装筒周向呈十字分布有固定孔，固定孔内壁设有内螺纹，固定件侧壁设有与该内螺纹匹配的外螺纹，固定件与固定孔螺纹连接，固定件位于安装筒内的端部设有橡胶垫。
13.可选的，所述筒盖的上端固定有滤光片。
14.可选的，所述筒盖侧壁设有气缸，气缸的输出端连接有用于清洁滤光片的毛刷，与气缸相对的侧壁上设有喷头，喷头管路连接运输车内装有清洗液的存液箱。
15.可选的，所述安装座的外侧密封套设有防水罩。
16.本实用新型具有的有益效果：
17.1、本实用新型中，将拍摄设备转动连接在运输车的安装座上，运输车内设有驱动机构，驱动机构驱动拍摄设备可以在360
°
范围内转动，这样拍摄设备在进行红外光点拍摄时，拍摄设备捕捉无人机上发射的红外光点的范围更广，其拍摄的角度可以任意调节，可以随时随地任意角度对红外光点进行捕捉拍摄，这样对无人机的引导、追踪能更强，结构简单实用，也易于操作。
18.2、安装筒内可以放置不同大小的拍摄设备，并通过固定件将其固定，可以随时更换拍摄设备，方便快捷，灵活选择拍摄设备的型号。
19.3、在筒盖上设有气缸，气缸输出端连接的毛刷可以对滤光片进行清洁，确保滤光片的清洁度，使得拍摄设备拍摄的红外光点的图片更为清洗，更有利于对无人机的引导、追踪；同时还设有喷头，可以在毛刷进行清洗的时候喷射清洗液，这样滤光片的清洁效果更佳。
附图说明
20.图1为发明的结构示意图；
21.图2为拍摄设备偏转后的结构示意图；
22.图3为无人机与拍摄设备交互的结构示意图。
23.附图标记：1-运输车，2-动力箱，3-限位球体，4-套环，5-导孔，6-安装筒，7-拍摄设备，8-筒盖，9-红外发射装置，10-喷头，11-滤光片，12-毛刷，13-气缸，14-l形板，15-固定件，16-转动体，17-球面凹槽，18-安装座，19-驱动杆，20-转轴，21-转盘，22-电机，23-无人机，24-防水罩。
具体实施方式
24.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
26.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“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。
27.实施例1
28.一种车载式智能无人机23自动引导与跟踪系统，包括无人机23及用于起落无人机23的运输车1，所述无人机23上设有红外发射装置9，运输车1上设有用于拍摄红外光点的拍摄设备7，所述拍摄设备7与运输车1上的安装座18转动连接，运输车1内设有驱动拍摄设备7360
°
转动的驱动机构。
29.如图1-3所示，本实施例中，将拍摄设备7转动连接在运输车1的安装座18上，拍摄设备7选用高速摄像机，无人机23的红外发射装置9发出红外线后，高速摄像机拍摄该红外线得到包含红外光点的图像，在安装座18的外侧密封套设有防水罩24，防水罩24的尺寸与安装座18匹配，安装时，直接套接在安装座18上，在拍摄设备7在不使用时，防水罩24可以对拍摄设备7进行防水、防晒、防碰撞的保护，安装座18具有一定高度，这样可以避免雨水流到安装座18顶面；运输车1内设有驱动机构，驱动机构驱动拍摄设备7可以在360
°
范围内转动，这样拍摄设备7在进行红外光点拍摄时，拍摄设备7捕捉无人机23上发射的红外光点的范围更广，其拍摄的角度可以任意调节，可以随时随地任意角度对红外光点进行捕捉拍摄，这样对无人机23的引导、追踪能更强，结构简单实用，也易于操作。
30.实施例2
31.在上述实施例的基础上
32.如图1-3所示，具体的，所述驱动机构设置在运输车1内部的动力箱2内，驱动机构包括电机22、转盘21、转轴20及驱动杆19，电机22的输出端朝上设置且与转盘21中心连接，转盘21端部与转轴20连接，转轴20上设有套环4，驱动杆19的一端插入套环4内且与套环4之间能相对转动，另一端向上贯穿安装座18后与拍摄设备7连接。
33.具体的，所述安装座18顶部设有球面凹槽17，球面凹槽17底部设有贯穿安装座18的导孔5，导孔5允许驱动杆19通过且其直径是驱动杆19直径的3-4倍，球面凹槽17的直径大于导孔5的直径，球面凹槽17内设有匹配的转动体16，转动体16与拍摄设备7连接。
34.具体的，所述转动体16为球形或者半球形。选用半球形的转动体16，在确保转动灵活性的同时，半球形的转动体16顶部是平面设置，也便于与拍摄设备7连接。
35.具体的，所述驱动杆19的下端设有直径大于套环4直径的限位球体3。避免驱动杆19在转动过程中，驱动杆19从套环4中滑落。
36.本实施例中，在运输车1内部固定有动力箱2，电机22采用三相异步电机22，便于控制转动角度及转速，电机22通过螺栓竖向固定在动力箱2底面，其输出端朝上与转盘21底面中心位置连接，在转盘21的端部固定转轴20，转轴20位于径向上，转轴20的上端焊接一个套环4，驱动杆19的下端套设在该套环4内，驱动杆19竖直向上穿过导孔5后与转动体16底端中心连接固定，导孔5的直径是驱动杆19直径的3-4倍，这样使得驱动杆19转动时的空间更大，导孔5不会对驱动杆19造成阻碍，电机22启动，带动转盘21旋转，转轴20跟随转动，由于转轴
20固定在转盘21端部，这样转轴20是做偏心转动，转轴20上的套环4带动驱动杆19做偏心转动，驱动杆19就可以驱动转动体16在球面凹槽17内任意转动，这样拍摄设备7便可以在360
°
范围任意转动，能全方位、多角度的对无人机23发射的红外线进行捕捉、拍摄红外光点图片，然后将该图片传输到输送车内的控制程序，进行分析计算，便于更好的对无人机23进行引导、跟踪。
37.实施例3
38.在实施例2的基础上
39.如图1-3所示，所述驱动杆19上端连接有用于安装拍摄设备7的固定机构，所述固定机构包括安装筒6、筒盖8及固定件15，安装筒6上端开口下端封闭，安装筒6下端与转动体16固定连接，拍摄设备7通过固定件15固定在安装筒6内，筒盖8两端开口且其下端与安装筒6上端螺纹连接。
40.可选的，安装筒6周向呈十字分布有固定孔，固定孔内壁设有内螺纹，固定件15侧壁设有与该内螺纹匹配的外螺纹，固定件15与固定孔螺纹连接，固定件15位于安装筒6内的端部设有橡胶垫。
41.可选的，所述筒盖8的上端固定有滤光片11。滤光片11用于滤除其他的光信号，以使拍摄设备7拍摄到红外线。
42.本实施例中，在转动体16上通过螺栓固定一个安装筒6，安装筒6的上端开口下端封闭，上端用于拍摄设备7的放入，拍摄设备7放置好后，通过旋转四周的固定件15，在十字方向将拍摄设备7夹持牢固，固定件15端部的橡胶垫可以对拍摄设备7起到保护作用，避免刮伤，通过可调节横向位移的固定件15，安装筒6内可以安装不同尺寸大小的拍摄设备7，实用性更强，同时也便于安装拆卸，筒盖8与安装筒6上端螺纹套接，连接处可以夹设橡胶圈，起到一定防水作用，拍摄设备7的镜头通过滤光片11就能实现对红外线的拍摄，同时还能阻止杂物进入安装筒6内。
43.实施例4
44.在上述实施例的基础上
45.如图1-3所示，所述筒盖8侧壁设有气缸13，气缸13的输出端连接有用于清洁滤光片11的毛刷12，与气缸13相对的侧壁上设有喷头10，喷头10管路连接运输车1内装有清洗液的存液箱。
46.本实施例中，在筒盖8侧壁上通过l形板14横向固定气缸13，气缸13的输出端与滤光片11平行，且其输出端连接毛刷12，毛刷12与滤光片11贴合，毛刷12的长度与滤光片11的直径相同或者大于，通过气缸13输出端的往复伸缩，推动毛刷12对滤光片11进行清洁，气缸13的伸缩行程与滤光片11的直径相同，这样可以保证能对滤光片11整个表面进行清洁；在气缸13对立侧设有固定在筒盖8侧壁上的喷头10，喷头10通过管路与运输车1内的存液箱连通，存液箱内存放有清洗液，管路上还可以设置增压泵，当滤光片11上的杂物难以清洁时，可以启动增压泵，向喷头10泵射清洗液到滤光片11上，再配合毛刷12的作用，能有效增强清洁效果，保证拍摄设备7排出的图片更为清洗，更有利于对无人机23的跟踪、引导。
47.本系统的工作原理：当运输车1需要对无人机23进行跟踪、引导时，打开防水罩24，将高速摄像机暴露出来，通过运输车1的控制程序控制电机22启动，电机22带动驱动杆19做偏心转动，驱动杆19的偏心转动带动转动体16在球面凹槽17内360
°
范围转动，转动体16带
动高速摄像机跟随转动，这样高速摄像机便可以大范围、多角度的对无人机23发射的红外线进行红外光点的拍摄，然后将该图片传输到输送车内的控制程序，进行分析计算，便于更好的对无人机23进行引导、跟踪。
48.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。