一种基于无人机的土地规划用测量装置及其工作方法与流程

1.本发明涉及土地规划装置技术领域，具体涉及一种基于无人机的土地规划用测量装置及其工作方法。


背景技术：

2.土地规划指一国或一定地区范围内，按照经济发展的前景和需要，对土地的合理使用所作出的长期安排。旨在保证土地的利用能满足国民经济各部门按比例发展的要求。规划的依据是现有自然资源、技术资源和人力资源的分布和配置状况，务使土地得到充分、有效的利用，而不因人为的原因造成浪费。土地利用总体规划是在一定区域内，根据国家社会经济可持续发展的要求和自然、经济、社会条件，对土地的开发、利用、治理和保护在空间上、时间上所做的总体安排和布局。
3.在进行实际工作勘探测量过程中，由于场地普遍位于野外和面积较大等特点，现有的规划测量装置普遍采用人工携带测量设备对指定场地进行放点测量，受限于户外泥土地或砂石地等特点的影响，交通工具无法进行有效的覆盖，这时需要测量人员徒步携带放点测量设备对土地进行测量规划，无疑降低了户外土地规划测量的效率，同时耗时耗力。
4.基于上述问题，本发明提出一种基于无人机的土地规划用测量装置及其工作方法。


技术实现要素：

5.针对上述技术背景中的问题，本发明目的是提供一种基于无人机的土地规划用测量装置及其工作方法，通过，解决了背景技术中所提出现有的土地规划用测量需要人工徒步携带设备进行测量规划耗时耗力效率低下的问题。
6.为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
7.一种基于无人机的土地规划用测量装置，包括无人机基座、对称安装在无人机基座两侧的四组动力旋转座和视频采集及感应模组，所述动力旋转座上安装有螺旋桨，所述无人机基座底部安装有框型架，框型架底部安装有储存多组底部呈锥形的定位器的储存单元，所述框型架内侧安装有控制所述定位器滑出和收回的第一电动伸缩杆；
8.所述第一电动伸缩杆底部安装有电控磁吸盘，所述定位器顶部安装有磁吸块；
9.所述第一电动伸缩杆伸出时贯穿所述储存单元中心，所述储存单元内侧安装有多组向中心伸缩滑动的收缩推进单元，所述定位器存放于所述收缩推进单元上；
10.所述储存单元底部安装有旋转单元，所述旋转单元上对称安装有转动板，两组所述转动板两侧对称安装有控制其张合角的第三电动伸缩杆；
11.所述转动板底部安装有可弹性转动的夹持部。
12.进一步的，所述储存单元包含固定盘、呈桶状的储存仓和多组收缩推进单元，所述固定盘安装在所述框型架底部，所述固定盘底部安装有所述储存仓，多组所述收缩推进单元呈环状分布安装在所述储存仓内。
13.更进一步的，所述固定盘和所述储存仓上分别设有所述第一电动伸缩杆伸缩贯穿的第一伸缩槽和第二伸缩槽。
14.更进一步的，所述收缩推进单元包含第二电动伸缩杆、装料筒和滑轨板，所述储存仓内底部设置有多组径向的滑道，所述滑轨板底部插入所述滑道，所述滑轨板径向内外侧分别连接所述装料筒和所述第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的另一端固定在所述储存仓内壁上。
15.更进一步的，所述储存仓底部对称安装有滑轨架，所述储存仓底部连接定位筒，所述定位筒内底部安装有限位环，所述滑轨架外侧的所述储存仓底部安装有所述旋转单元，两组所述滑轨架相向面上设有弧形滑槽。
16.更进一步的，所述旋转单元包含两组伺服电机、两组齿轮、内齿轮和连接筒，所述内齿轮安装在所述限位环上方的所述定位筒内，同时所述内齿轮底部环形面伸出所述限位环的环形区域连接有所述连接筒，两组所述伺服电机通过基座对称安装在两侧所述滑轨架上方外侧，所述伺服电机输出端安装有所述齿轮，所述齿轮上的定位轴同时插入所述储存仓底部，两组所述齿轮与所述内齿轮啮合安装。
17.更进一步的，所述连接筒底部两侧对称安装有旋转座，所述转动板的顶端安装在所述旋转座上，所述转动板中部贯穿安装有转动杆，两侧的所述转动杆两端通过旋转接头安装两组所述第三电动伸缩杆，所述转动板底端设置凹槽，所述凹槽上安装有可弹性转动的所述夹持部。
18.更进一步的，所述夹持部包含夹铲、弧形插条、弧形弹性件和防脱头，所述夹铲顶端转动安装在所述转动板底端设置的所述凹槽内，所述夹铲沿着所述连接筒径向内侧设置有便于夹持的弧形夹槽，所述夹铲沿着所述连接筒径向外侧安装有所述弧形插条的一端，所述弧形插条的另一端滑动贯穿在所述转动板，所述弧形插条的另一端安装有所述防脱头，所述转动板沿着所述连接筒径向外侧所述弧形插条上安装有所述弧形弹性件。
19.更进一步的，所述储存仓底部安装有视频画面传输协助操作人员回收所述定位器的辅助识别镜头。
20.一种基于无人机的土地规划用测量装置的工作方法，包含以下步骤：
21.s1、控制无人机携带定位器到达指定放点区域，通过控制第二电动伸缩杆伸出推动滑轨板带动装料筒向第二伸缩槽上移动；
22.s2、控制第一电动伸缩杆伸出，同时开启电控磁吸盘，使得电控磁吸盘通过吸住磁吸块控制定位器，通过控制第一电动伸缩杆收缩将定位器抽出装料筒，然后控制第二电动伸缩杆缩回保持第二伸缩槽畅通；
23.s3、控制第一电动伸缩杆继续伸出后，关闭电控磁吸盘，定位器顺着滑轨架间的弧形滑槽滑落插入放点处的土地上；
24.s4、重复以上步骤进行多出放点，通过控制无人机上的视频采集及感应模组对放点区域内的土地进行，视频及高程数据采集；
25.s5、数据采集完毕后，通过控制无人机飞至定位器处，通过辅助识别镜头控制无人机姿态，通过控制两侧第三电动伸缩杆伸缩实现控制两侧转动板的张合角度，两侧转动板带动底部的两组夹铲夹住定位器；
26.s6、通过控制伺服电机带动齿轮旋转，齿轮带动内齿轮旋转，内齿轮带动连接筒旋
转，连接筒带动两侧转动板转动，在转动的过程中轻松将定位器旋出，同时避免了泥土的粘连，
27.s7、旋出后通过控制第一电动伸缩杆伸出并开启电控磁吸盘，将定位器提升至储存仓上方后，控制第二电动伸缩杆将空置的装料筒推出，然后控制第一电动伸缩杆伸出将定位器放置在装料筒内，并关闭电控磁吸盘，然后控制第二电动伸缩杆将装料筒收回，实现了自动收回定位器的功能。
28.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
29.(1)本发明中通过在无人机基座底部安装框型架，框型架底部安装有储存多组底部呈锥形的定位器的储存单元，框型架内侧安装有控制定位器滑出和收回的第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆底部安装有电控磁吸盘，定位器顶部安装有磁吸块，第一电动伸缩杆伸出时贯穿储存单元中心，储存单元内侧安装有多组向中心伸缩滑动的收缩推进单元，定位器存放于收缩推进单元上，在需要进行放点时，通过控制收缩推进单元将定位器推出，然后控制第一电动伸缩杆伸出并同时启动控磁吸盘，实现对定位器顶部的磁吸块进行吸附，然后控制第一电动伸缩杆收缩，将定位器取出，再控制收缩推进单元复位避免影响第一电动伸缩杆伸出，控制第一电动伸缩杆伸出储存仓将定位器对准需要放点的区域，关闭电控磁吸盘使得定位器落下并插入泥土中，由此实现对户外各种地形进行快速智能放点的功能，放点完毕后通过无人机上搭载视频采集及感应模组采集视频、点位高程等数据并传至终端，通过以上结构实现针对不同环境的智能化放点，大大提高土地放点测量效率。
30.(2)本发明中通过在储存单元底部安装旋转单元，旋转单元上对称安装有转动板，两组转动板两侧对称安装有控制其张合角的第三电动伸缩杆；转动板底部安装有可弹性转动的夹持部，测量完毕后，通过控制无人机飞至各个点位对定位器进行收回，由第三电动伸缩杆控制转动板的张合角度，由辅助识别镜头协助人员调整无人机姿态，确保转动板底部的夹持部夹住定位器，由于不确定定位器与泥土结合强度，当结合强度较高时无人机无法直接将其拔出，通过旋转单元带动转动板以及夹持部旋转，夹持部带动定位器旋转，轻松将定位器与泥土分离，然后控制第一电动伸缩杆伸出并开启电控磁吸盘吸住定位器顶部的磁吸块，然后控制第三电动伸缩杆伸展松开夹持部，由第一电动伸缩杆控制定位器收回并复位在收缩推进单元上，最终实现了自动智能化的收回定位器的目的，同时通过旋转夹持收回更加稳定和适应场景更加丰富，提高了工作效率，节省了人力物力。
附图说明
31.图1为本发明实施例一提供的立体图一；
32.图2为本发明实施例一提供的立体图二；
33.图3为本发明实施例一提供的去除无人机立体图；
34.图4为本发明实施例一提供的去除无人机局部分解立体图；
35.图5为本发明实施例一提供的储存单元立体图；
36.图6为本发明实施例一提供的储存单元与局部旋转单元立体图；
37.图7为本发明实施例一提供的储存单元与局部旋转单元半剖立体图；
38.图8为本发明实施例二提供的局部旋转单元立体图一；
39.图9为本发明实施例二提供的局部旋转单元立体图二。
40.图中：1、无人机基座；2、动力旋转座；3、螺旋桨；4、第一设备槽；5、转动座；6、视频采集及感应模组；7、框型架；8、固定盘；9、第一伸缩槽；10、第一电动伸缩杆；11、电控磁吸盘；12、储存仓；13、滑道；14、第二电动伸缩杆；15、第二伸缩槽；16、装料筒；17、滑轨板；18、定位器；19、磁吸块；20、定位筒；21、限位环；22、滑轨架；2201、弧形滑槽；23、伺服电机；24、齿轮；25、辅助识别镜头；26、内齿轮；27、连接筒；28、旋转座；29、转动板；30、转动杆；31、第三电动伸缩杆；32、凹槽；33、夹铲；34、弧形夹槽；35、弧形插条；36、弧形弹性件；37、防脱头。
具体实施方式
41.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
42.实施例一
43.请参照图1-9所示，一种基于无人机的土地规划用测量装置，包括无人机基座1、对称安装在无人机基座1两侧的四组动力旋转座2和视频采集及感应模组6，视频采集及感应模组6包含视频采集镜头、信号传输模块、和定位感应模块，通过将视频采集及感应模组6内置旋转安装在无人机基座1一端，便于采集工作，同时感应定位器18的定位信号，便于布设放点，
44.动力旋转座2上安装有螺旋桨3，无人机基座1底部安装有框型架7，框型架7底部安装有储存多组底部呈锥形的定位器18的储存单元，通过将定位器18底部设置呈锥形便于在泥土上定位插入，确保了数据标定采集的准确性，框型架7内侧安装有控制定位器18滑出和收回的第一电动伸缩杆10；第一电动伸缩杆10底部安装有电控磁吸盘11，定位器18顶部安装有磁吸块9；通过控制第一电动伸缩杆10伸缩带动电控磁吸盘11升降，为定位器18的收放提供一个稳定的基础，第一电动伸缩杆10伸出时贯穿储存单元中心，储存单元内侧安装有多组向中心伸缩滑动的收缩推进单元，定位器18存放于收缩推进单元上；储存单元底部安装有旋转单元，旋转单元上对称安装有转动板29，两组转动板29两侧对称安装有控制其张合角的第三电动伸缩杆31；转动板29底部安装有可弹性转动的夹持部，通过旋转单元带动夹持部旋转，轻松的将定位器18从泥土中粘附中脱离。
45.智能投放定位器原理：通过控制收缩推进单元将定位器18推出，然后控制第一电动伸缩杆10伸出并同时启动控磁吸盘11，实现对定位器18顶部的磁吸块9进行吸附，然后控制第一电动伸缩杆10收缩，将定位器19取出，再控制收缩推进单元复位避免影响第一电动伸缩杆10伸出，控制第一电动伸缩杆10伸出储存仓12将定位器18对准需要放点的区域，关闭电控磁吸盘11使得定位器18落下并插入泥土中，由此实现对户外各种地形进行快速智能放点的功能，放点完毕后通过无人机上搭载视频采集及感应模组6采集视频、点位高程等数据并传至终端，通过以上结构实现针对不同环境的智能化放点，大大提高土地放点测量效率。
46.智能收回定位器原理：
47.在测量完毕后，通过控制无人机飞至各个点位对定位器18进行收回，由第三电动伸缩杆31控制转动板29的张合角度，由辅助识别镜头25协助人员调整无人机姿态，确保转动板29底部的夹持部夹住定位器18，由于不确定定位器与泥土结合强度，当结合强度较高时无人机无法直接将其拔出，通过旋转单元带动转动板29以及夹持部旋转，夹持部带动定
位器18旋转，轻松将定位器18与泥土转动分离，然后控制第一电动伸缩杆10伸出并开启电控磁吸盘11吸住定位器18顶部的磁吸块9，然后控制第三电动伸缩杆31伸展松开夹持部，由第一电动伸缩杆10控制定位器18收回并复位在收缩推进单元上，最终实现了自动智能化的收回定位器18的目的，同时通过旋转夹持收回更加稳定和适应场景更加丰富，提高了工作效率，节省了人力物力。
48.请参照图4-7所示，储存单元包含固定盘8、呈桶状的储存仓12和多组收缩推进单元，固定盘8安装在框型架7底部，固定盘8底部安装有储存仓12，多组收缩推进单元呈环状分布安装在储存仓12内，通过环形设计储存仓12，在需要的时候通过控制多组收缩推进单元分别向中部移动，带动定位器18向中部移动，便于定位器的取、放，同时环状对称式设计，增加了结构受力的稳定性。
49.请参照图4、5所示，固定盘8和储存仓12上分别设有第一电动伸缩杆10伸缩贯穿的第一伸缩槽9和第二伸缩槽15，通过设置第一伸缩槽9和第二伸缩槽15便于第一电动伸缩杆10在放出或收回定位器18时穿过，增加了投放和取回的稳定性，同时中点贯穿伸缩设计，动作的过程更加稳定。
50.请参照图5、7所示，收缩推进单元包含第二电动伸缩杆14、装料筒16和滑轨板17，储存仓12内底部设置有多组径向的滑道13，滑轨板17底部插入滑道13，滑轨板17径向内外侧分别连接装料筒16和第二电动伸缩杆14，第二电动伸缩杆14的另一端固定在储存仓12内壁上，通过控制第二电动伸缩杆14伸缩带动滑轨板17在滑道13上往复滑动，滑轨板17带动装料筒16在滑道13上往复滑动，当需要放点时，通过推动装料筒16至第一伸缩槽9下方，便于取走定位器18，当需要收回定位器18时，通过将定位器18放入装料筒16内并复位，由此实现储存定位器18的目的。
51.请参照图6、7所示，储存仓12底部对称安装有滑轨架22，储存仓12底部连接定位筒20，定位筒20内底部安装有限位环21，滑轨架22外侧的储存仓12底部安装有旋转单元，两组滑轨架22相向面上设有弧形滑槽2201，设置两组滑轨架22是为了让定位器18顺着弧形滑槽2201下落定位，使得定位器18安装更加牢固。
52.请参照图6-9所示，旋转单元包含两组伺服电机23、两组齿轮24、内齿轮26和连接筒27，设置两组齿轮24增加结构对称稳定性，内齿轮26安装在限位环21上方的定位筒20内，同时内齿轮26底部环形面伸出限位环21的环形区域连接有连接筒27，两组伺服电机23通过基座对称安装在两侧滑轨架22上方外侧，伺服电机23输出端安装有齿轮24，齿轮24上的定位轴同时插入储存仓12底部，两组齿轮24与内齿轮26啮合安装，通过控制伺服电机23带动齿轮24转动，齿轮24带动内齿轮26转动，内齿轮26带动连接筒27转动，连接筒27通过转动板29带动夹持部转动的目的。
53.请参照图8、9所示，连接筒27底部两侧对称安装有旋转座28，转动板29的顶端安装在旋转座28上，转动板29中部贯穿安装有转动杆30，两侧的转动杆30两端通过旋转接头安装两组第三电动伸缩杆31，转动板29底端设置凹槽32，凹槽32上安装有可弹性转动的夹持部，通过控制第三电动伸缩杆31伸缩控制两组转动板29底端的张合角度，实现控制夹持部夹紧的效果。
54.请参照图8、9所示，夹持部包含夹铲33、弧形插条35、弧形弹性件36和防脱头37，夹铲33顶端转动安装在转动板29底端设置的凹槽32内，夹铲33沿着连接筒27径向内侧设置有
便于夹持的弧形夹槽34，夹铲33沿着连接筒27径向外侧安装有弧形插条35的一端，弧形插条35的另一端滑动贯穿在转动板29，弧形插条35的另一端安装有防脱头37，转动板29沿着连接筒27径向外侧弧形插条35上安装有弧形弹性件36，在夹持的过程中两侧夹铲33内侧的凹槽32卡在定位器18四周然后向中部挤压，在挤压的过程中夹铲33为迎合定位器18发生转动，转动时带动弧形插条35插入转动板29上，插入的过程中挤压弧形弹性件36，受制于弧形弹性件36反作用力推动夹铲33夹持定位器18，在放下时夹铲33自动平直复位。
55.请参照图6所示，储存仓12底部安装有视频画面传输协助操作人员回收定位器18的辅助识别镜头25，设置辅助识别镜头25增加取放定位器18的精度。
56.一种基于无人机的土地规划用测量装置的工作方法，包含以下步骤：
57.s1、控制无人机携带定位器到达指定放点区域，通过控制第二电动伸缩杆14伸出推动滑轨板17带动装料筒16向第二伸缩槽15上移动；
58.s2、控制第一电动伸缩杆10伸出，同时开启电控磁吸盘11，使得电控磁吸盘11通过吸住磁吸块19控制定位器18，通过控制第一电动伸缩杆10收缩将定位器18抽出装料筒16，然后控制第二电动伸缩杆14缩回保持第二伸缩槽15畅通；
59.s3、控制第一电动伸缩杆10继续伸出后，关闭电控磁吸盘11，定位器18顺着滑轨架22间的弧形滑槽2201滑落插入放点处的土地上；
60.s4、重复以上步骤进行多出放点，通过控制无人机上的视频采集及感应模组6对放点区域内的土地进行，视频及高程数据采集；
61.s5、数据采集完毕后，通过控制无人机飞至定位器18处，通过辅助识别镜头25控制无人机姿态，通过控制两侧第三电动伸缩杆31伸缩实现控制两侧转动板29的张合角度，两侧转动板29带动底部的两组夹铲33夹住定位器18；
62.s6、通过控制伺服电机23带动齿轮24旋转，齿轮24带动内齿轮26旋转，内齿轮26带动连接筒27旋转，连接筒27带动两侧转动板29转动，在转动的过程中轻松将定位器18旋出，同时避免了泥土的粘连，
63.s7、旋出后通过控制第一电动伸缩杆10伸出并开启电控磁吸盘11，将定位器18提升至储存仓12上方后，控制第二电动伸缩杆14将空置的装料筒16推出，然后控制第一电动伸缩杆10伸出将定位器18放置在装料筒16内，并关闭电控磁吸盘11，然后控制第二电动伸缩杆14将装料筒16收回，实现了自动收回定位器18的功能。
64.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。