[实用新型]一种基于压电作动器的长焦距推扫相机装置

说明书

本实用新型涉及一种基于压电作动器的长焦距推扫相机装置，属于航拍无人机长焦距推扫相机领域。流线型外壳与无人机通过螺栓紧固连接，承载框架与流线型外壳焊接连在一起，承载框架通过八个抗压伸隔振阻尼器与长筒推扫装置相连，入光玻璃镶嵌在承载框架上，长筒推扫装置前端与可转动隔振平台通过螺栓紧固连接，长筒推扫装置后端与可转动隔振平台紧固连接，两个可转动隔振平台分别固定在承载框架内。优点是结构新颖，采用压电作动器作为动力源进行液压驱动对反射镜角度进行调节，在保证精度的同时减少了装置的重量及能耗，解决角振动及线振动给装置成像带来的影响，通过压电俘能装置为储能蓄电池存入电能，增加续航时间。

技术领域

本实用新型涉及一种航拍无人机长焦距推扫相机领域，特别涉及一种基于压电作动器的长焦距航空推扫相机装置。

背景技术

随着科技的不断发展，近年来航拍无人机不断兴起，长焦距航空推扫相机也渐渐进入了人们的视野，长焦距推扫相机是成像系统中用于安放相机、反射镜和固定成像装置的支撑设备，用来保护镜组及控制反射镜转动方向，其广泛应用于工程勘察、军事勘察、灾情勘察、获取情报等实用性航拍方面，在实际应用过程中，由于无人机在飞行过程中自身姿态的不断改变及外界天气等因素的影响，使得像移补偿装置的重要性越发重要，飞行过程中像移补偿装置需具有速度快、精度高、体积小、耗能小的优点，从而才能保证整体光路平稳，提高成像质量，完成无人机轻量化的技术指标，在无人机飞行过程中收到外部与内部的抖动会造成成像模糊的问题，从而影响了航拍成像的质量，并且严重时有可能导致机体损毁。因此，用来安放反射镜和成像装置的长焦距推扫相机装置，其自身的稳定性和是否能及时地进行像移补偿往往会影响航拍成像质量的好坏，近年来国内外的长焦距推扫相机装置发展突飞猛进，而长焦距推扫相机装置具有成像清晰，纵深距离大等优点，国外由于技术封锁，对于其装置内部结构我们了解较少，而国内无人机长焦距航空推扫相机中的补偿系统大多都用音圈电机，而音圈电机作为驱动源的话其本身体积过大，耗电量过多，减少了无人机在空中航拍的工作时间。近年来国内学者对能进行像移补偿的装置或智能材料进行了大规模的探索，其中近几年发展迅速的压电作动器最为突出，因为其本身的物理特性，体积小，作动快，可与液体、气体等流体或是金属相促动，当传感器受到了相应的压力时，传感器会传递给压电装置信号，进而发给压电装置运动命令使压电装置运动或者压电装置促使液体、气体相运动，因此对于不同形式的振动、受力和不同形式的运动命令，可通过给压电装置发送信号使压电装置做出反应以达到减振或调节的目的，并且现有的长焦距推扫相机装置普遍采用固联式长筒框架形式，对此框架形式进行减振难度较高并且减振效果并不好，同时，现有的长焦距推扫相机装置很少专门对镜筒进行温度调节进而在不同温度下保护镜筒。

基于以上原因，现有无人机长焦距推扫相机装置面临的问题有以下几点：

(1)现有长焦距推扫相机装置中大多采用音圈电机对反射镜进行像移补偿，而采用音圈电机作为驱动单元会导致耗电量过大并且质量过重，极大减少了无人机在空中航拍的工作时间，并且加重了无人机整体质量，不利于进行轻量化设计，使无人机难以达到更高更快的技术指标。

(2)现有长焦距推扫相机装置中，普遍采用固联式长筒框架形式，但这种框架形式受到复合振动的影响较大，对于来自载机的摆动和自身的振动，起不到良好的成像效果，严重时可导致整体结构损坏。

(3)现有长焦距推扫相机需要大量电子设备来保证其正常工作，因此存在着大量耗电问题，严重影响整体续航时间，使无人机整体工作效率下降。

(4)现有的长焦距推扫相机装置很少对镜仓进行温度调节，使镜片在温度改变时发生形变，进而影响整体成像质量，且现有装置易忽略外界磁场干扰，严重可导致内部电子元件失效。

发明内容