浅谈信息收集无人机设计与应用
浅谈信息收集无人机设计与应用
高鹏举，魏凡
摘要：本文针对现有的无人机无法快速将影像拍摄设备与无人机相连接或拆卸以及不便于使用者精确调节影像拍摄设备的拍摄角度等问题，运用无人机领域技术，设计了一种新型信息收集无人机。该无人机记录仪安装便捷稳固、运转便捷快速且平稳可靠、多角度精准捕捉该装置的使用便捷性。研究所得结果提高了该装置的使用便捷性且为无人机领域提供一定的参考。
关键词：无人机，信息收集，结构设计，结构优化
1.引言
无人驾驶飞机简称“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飞机，机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备，通过外设录像摄影设备，从而在操作无人机的过程中对地面等位置进行拍摄，从而达到影像信息采集的目的，便于使用者分析信息采集位置处的实际信息。
现有技术中的无人机在架设影像拍摄设备时，需要通过使用到多个螺栓螺母等固定件对影像拍摄设备进行固定，从而将影像拍摄设备与无人机相连接，从而无法快速将影像拍摄设备与无人机相连接，同时在需要将影像拍摄设备拆卸时，需要使用到相应的工具并需耗费一定的时间，从而存在一定的不便之处，并且在影像拍摄设备的过程中，若需要调节影像拍摄设备的角度需要操作无人机改变角度实现，由于人工操作无人机存在一定的误差，从而不便于使用者精确调节影像拍摄设备的拍摄角度，不利于使用。
因此，需要一种信息收集无人机，解决现有技术中存在的无法快速将影像拍摄设备与无人机相连接拆卸以及不便于使用者精确调节影像拍摄设备的拍摄角度的问题。
2.信息收集无人机结构设计
为解决上述的一系列问题，本文设计一种可快速将影像拍摄设备与无人机相连接或拆卸，同时可多角度精确调节角度的信息收集无人机，其具体结构图如图1所示。
（a）正视方向示意图 （b）仰视方向结构示意图 （c）A处结构放大示意图
（d）B处结构放大示意图 （e）局部结构剖面示意图 （f）固定筒结构剖面示意图
1、无人机本体；2、支架；3、安装框；4、圆筒式记录仪；5、第一伺服电机；6、连接皮带；7、连接座；8、第二伺服电机；9、固定环；10、转动轴；11、限位槽；12、限位块；13、安装环；14、杆槽；15、第一螺纹杆；16、第一螺纹套；17、固定筒；18、第二螺纹套；19、夹环；20、第二螺纹杆；21、矩形槽；22、皮带轮
图1无人机结构图
3.结构应用特点
3.1记录仪安装便捷稳固
为了使得圆筒式记录仪在安装时具备一定的稳固性，本文设计如图1所示的基本结构图，在安装框两侧的表面固定有呈对称分布的两个固定筒，固定筒的内部开设有矩形槽，固定筒的中间位置处螺纹连接有第二螺纹杆，第二螺纹杆的外周面螺纹连接有第二螺纹套，第二螺纹套的表面与相邻位置矩形槽的内壁相贴合。同时，圆筒式记录仪外周面两端贴合设置有呈对称分布的夹环，第二螺纹套一侧的表面穿过相邻位置固定筒并与相邻位置夹环的表面相固定。
进一步通过对基本结构分析，在安装框位于圆筒式记录仪底部的位置处开设杆槽，杆槽的内部转动连接有第一螺纹杆，第一螺纹杆的一端穿过安装框并延伸出安装框的外部，第一螺纹杆外周面螺纹连接有两个第一螺纹套，两个第一螺纹套的中间位置处设置有安装环，安装环的中间位置处与圆筒式记录仪外周面的中间位置处相固定，通过将圆筒式记录仪置于两组夹环的中间位置处，并通过转动第二螺纹杆，从而使得夹环紧密夹持住圆筒式记录仪外周面的两侧，并通过转动第一螺纹杆，进一步使得第一螺纹套夹持固定柱安装环，同时能够对杆槽施加左右方向以及前后方向的夹持作用力，最终使得圆筒式记录仪在安装时具备一定的稳固性。
3.2运转便捷快速
如图1（c）所示，为了使本文设计的无人机运转方便快捷，本文在第二螺纹杆外周面位于相邻位置固定筒外部部分的外周面固定套设有皮带轮，两个相邻位置皮带轮的中间位置处设置有连接皮带，通过转动其中一个第二螺纹杆时能够带动其中一个皮带轮发生转动，从而在连接皮带的连接作用下从而使得另一个皮带轮能够带动另一个第二螺纹杆发生转动，从而保障无人机快速运转，可快速进行信息收集。
3.3多角度精准捕捉
如图1（b）与图1（d）所示，为了使得圆筒式记录仪可以进行多角度信息捕捉。本文在无人机本体底部表面位于安装框顶部的中间位置处固定有第一伺服电机，安装框与第一伺服电机由连接座连接。同时将第一伺服电机的输出端与连接座顶部表面的中间位置处相固定。且在安装框的表面贯穿固定插设有转动轴，第二伺服电机固定在连接座的表面，转动轴的一侧穿过连接座并与第二伺服电机的输出端相固定，转动轴的另一侧与连接座的内表面转动连接。
在进行角度调节时，通过控制第一伺服电机，从而使得第一伺服电机的输出端带动连接座发生转动，进而使得安装框带动圆筒式记录仪发生转动，进一步调节圆筒式记录仪所处的角度，通过控制第二伺服电机，从而使得转动轴发生转动，进而使得安装框带动圆筒式记录仪发生转动，最终完成调节圆筒式记录仪角度的动作。
3.4运行稳定可靠
为了保障无人机运行的稳定性，如图1（b）与图1（d）所示，本文在无人机本体底部表面位于第一伺服电机的边侧位置处固定有固定环，固定环底部的表面开设有限位槽。同时，在限位槽的两侧滑动设置呈对称分布的限位块，限位块的底部穿过限位槽并与连接座顶部的表面相固定。
当连接座发生转动时，将带动限位块在限位槽的内腔滑动，由于限位块为弹性材质构件，从而使得限位块能够在限位槽的内腔滑动，限位槽内腔对于限位块具有一定的限定作用。因此，可通过限位槽与限位块能够对连接座的运动轨迹起到限定作用，使得无人机运动的更加平稳，进而保障信息记录的准确平稳。
4.结论
本文运用无人机领域技术，同时通过分析现有无人机的基本结构，设计了一种信息收集无人机。该无人机可快速将影像拍摄设备与无人机相连接或拆卸，同时可多角度精确调节角度，且运转快速运行平稳进而保障信息捕捉的快速准确。从而提高了该装置的使用便捷性且为无人机领域提供一定的参考。
参考文献
[1] 宋飞宇, 张志军, 张勇,等. 多旋翼无人机快速设计方法与工程应用[J]. 机械设计, 2022(003):039.
[2] 郎武彪, 韦峻峰. 四旋翼无人机长续航飞行模式的设计与实现[J]. 计算机测量与控制, 2022, 30(2):6.
[3] 杨小明, 高洋, 何紫依. 多旋翼无人机在信息采集中的应用[J]. 中国人民防空, 2022(003):000.
