[发明专利]一种环境监测无人机的伸缩探头

说明书

本发明涉及环境监测设备领域，公开了一种环境监测无人机的伸缩探头，包括无人机本体、框体、监控机以及单片机控制器，所述无人机本体的底端通过螺栓固定有框体，所述框体的底端通过螺栓安装有支架，其中一个所述立架的一侧设置有安装架，所述安装架的一侧壁上固定有第一电机，所述转轴依次水平贯穿两个立架的中部并转动连接，所述齿轮的上下两侧皆水平设置有齿条，所述第二电机的输出轴上固定有曲柄，所述微型电动伸缩杆的输出端固定有微型平衡仪。本发明中不仅实现使用时自动伸出、关机时自动收纳的功能，而且采用三轴联动式云台结构，能够实时调控三组无刷电机旋转调节，增强高清摄像头的防抖动效果，有效保障监测精度及稳定性。

技术领域

本发明涉及环境监测设备领域，具体是一种环境监测无人机的伸缩探头。

背景技术

由于无人机具有立体监测、响应速度快、监测范围广、地形干扰小等优点，目前已在环境监测领域广泛运用。一般通过在无人机上搭载温度传感器、湿度传感器、颗粒物传感器、VOC传感器等多种环境监测传感器以及摄像模块等探测单元，可对区域环境进行多方面监测、视频捕捉等工作，相对于传统的人工或定点监测方式，无人机监测的效率有着明显提高。

现有中国专利公开了一种环境监测无人机，授权公告号为CN113859535A，公开日期为2021-12-31，该专利技术包括无人机本体、环境监测传感器组、摄像机、采样机构、支撑机构等不仅可通过采样机构对该地域的土壤及水源进行采样并送检，而且当无人机正常对大气环境进行监测时，可拆卸下采样机构，从而减轻无人机负重，可提高无人机单次续航里程及监测范围。

但是其中的环境监测传感器组、摄像机均是固定安装于无人机本体上的，即传感器和摄像头等探测单元均直接暴露在外，不仅无法向外伸展或向内收纳，而且需要调整无人机本体的飞行姿态才能转换监测方向，而无人机本体转向时必然会造成探测单元端部抖动的问题，继而影响探测精度和拍摄的稳定性。针对这种情况，本领域技术人员提供了一种环境监测无人机的伸缩探头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境监测无人机的伸缩探头，以解决上述背景技术中提出的探测单元不具备伸缩和转向调节功能的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种环境监测无人机的伸缩探头，包括无人机本体、框体、监控机以及单片机控制器，所述无人机本体的底端通过螺栓固定有框体，且框体的内部安装有两个锂电池，所述框体的底端通过螺栓安装有支架，且支架的底端垂直固定有两个立架，其中一个所述立架的一侧设置有安装架，且安装架的顶端与支架的底端固定连接，所述安装架的一侧壁上固定有第一电机，且第一电机的输出端通过联轴器安装有转轴，所述转轴依次水平贯穿两个立架的中部并转动连接，且转轴的中部套接有齿轮；

所述齿轮的上下两侧皆水平设置有齿条，且两个齿条皆与齿轮相互啮合，形成一套同步反向伸缩机构，实现自动伸展及收纳，上方的所述齿条固定于移台底端的一侧，且移台底端的另一侧安装有第二电机，所述第二电机的输出轴上固定有曲柄，且曲柄底部的一侧壁上安装有第三电机，所述第三电机的输出轴上固定有曲臂，且曲臂一端的外壁上安装有第四电机，所述曲臂内部设置有监控机，且曲臂另一端、第四电机的输出轴分别与监控机的两侧壁转动连接，下方的所述齿条一端固接有单片机控制器，第一电机、第二电机、第三电机以及第四电机皆采用无刷直流电机，通过单片机控制器进行FOC控制，其中第二电机、第三电机以及第四电机的最大旋转角度皆为°，实现对监控机的精确、稳定调控，且单片机控制器的另一端安装有微型电动伸缩杆，所述微型电动伸缩杆的输出端固定有微型平衡仪，且监控机、微型平衡仪之间轴向平行设置，通过微型平衡仪感应移台整体的角度变化，为单片机控制器的实时调控提供数据支持。

作为本发明再进一步的方案：所述框体的底端固定有围板，且围板两侧的外形与移台的外壁相互契合，当上下两组齿条相向重合时，监控机与微型平衡仪皆处于围板内部，形成包围式防护。

作为本发明再进一步的方案：所述框体、围板皆呈镂空结构，用于减轻自重，且框体、围板皆采用铝合金材质。