一种无人机载激光表演装置的制作方法

本发明涉及无人机与激光灯技术领域，具体为一种无人机载激光表演装置。

背景技术：

随着科技的发展，无人机做为先进技术和产品已被广泛应用到航拍、遥感测绘、农业喷洒、影视广告等工业及商业领域，激光也本是一种高技术含量的设备，因其具有定向发光、亮度极高、颜色极纯、能量极大的特点，激光技术运用于多个尖端领域，而民用文娱领域方面，激光作为特殊灯具被广泛应用于舞台、景观、地标、广告、寻找标记等多个行业范围，目前，市面上的激光灯由于场地和空间的限制只能在固定的地点安装，很多安装条件不理想的场合会让激光效果大打折扣或者直接无法使用，严重制约激光行业的发展。

综上所述，本发明通过设计一种无人机载激光表演装置来解决存在的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无人机载激光表演装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无人机载激光表演装置，包括无人机载体，所述无人机载体的底部中心设置云台，所述云台包括连接座、水平转向电机、两个垂直转向电机、u型架和连接架，所述云台中连接座通过螺栓连接在无人机载体底部的中心处，所述水平转向电机连接在u型架的中心处，所述水平转向电机的驱动轴贯穿u型架并且延伸至u型架的上方连接在连接座底部中心处，两个所述垂直转向电机基于水平转向电机为轴线对称设置在u型架的左右侧壁上，两个所述垂直转向电机的驱动轴分别贯穿u型架并且延伸至u型架的内部连接有连接架，所述连接架通过螺栓连接有箱体，所述箱体包括激光灯系统、无线信号接收系统、散热系统和锂电池供电系统，所述无人机载体的底部并且基于云台为轴线对称设置有无人机载体支撑脚。

优选的，所述激光灯系统由激光光源、成像电机和成像控制系统构成。

优选的，所述无线接受系统由无限接收天线、程序储存板和矢量控制板组成。

优选的，所述散热系统由散热风机和散热块构成，所在散热块采用铝材质制造而成的散热翅片。

优选的，所述锂电池供电系统采为可充电锂电池并且与箱体的连接结构为可拆装结构。

优选的，所述水平转向电机的驱动轴与u型架的连接方式为转动连接，两个所述垂直转向电机的驱动轴分别与u型架的连接方式为转动连接。

优选的，所述激光灯系统、无线信号接收系统、散热系统和锂电池供电系统相互之间通过导线电性连接，两个所述垂直转向电机以及水平转向电机分别通过导线电性连接在无线信号接收系统上。

优选的，所述无人机载体为独立模块并且采用可充电锂电供电，所述无人机载体具有独立的无线接收控制系统并且与无线信号接收系统分别通过无线通讯协议无线传输连接在地面控制端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过设计激光系统通过无线信号接收装置实现激光灯的开关，素材图案的切换以及图形尺寸的缩放等功能与无人机的完美结合，解决了安装条件的局限性，使激光表演设备能出现在任何需要的地方，甚至在移动中能全方位多角度的投射激光，增加了激光表演设备的空间灵活性及大大的提高了激光的使用范围。

2、本发明中，激光系统是由通过内置在设备内的锂电池完成供电，电池为可更换式充电锂电池，在设备电量快用完的情况下能及时更换电池，增加使用时间。

附图说明

图1为本发明整体主视结构示意图；

图2为本发明系统方框结构示意图；

图3为本发明激光成像原理结构示意图；

图4为本发明电机相位控制原理结构示意图；

图5为本发明脉冲信号结构示意图。

图中：1-无人机载体、2-云台、3-连接座、4-水平转向电机、5-垂直转向电机、6-u型架、7-连接架、8-箱体、9-地面控制端、10-激光灯系统、11-无线信号接收系统、12-散热系统、13-锂电池供电系统、14-无人机载体支撑脚、101-激光光源、102-成像电机、103-成像控制系统、201-无限接收天线、202-程序储存板、203-矢量控制板、301-散热风机、302-散热块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：

一种无人机载激光表演装置，包括无人机载体1，无人机载体1的底部中心设置云台2，云台2包括连接座3、水平转向电机4、两个垂直转向电机5、u型架6和连接架7，云台2中连接座3通过螺栓连接在无人机载体1底部的中心处，水平转向电机4连接在u型架6的中心处，水平转向电机4的驱动轴贯穿u型架6并且延伸至u型架6的上方连接在连接座3底部中心处，两个垂直转向电机5基于水平转向电机4为轴线对称设置在u型架6的左右侧壁上，两个垂直转向电机5的驱动轴分别贯穿u型架6并且延伸至u型架6的内部连接有连接架7，连接架7通过螺栓连接有箱体8，箱体8包括激光灯系统10、无线信号接收系统11、散热系统12和锂电池供电系统13，无人机载体1的底部并且基于云台2为轴线对称设置有无人机载体支撑脚14。

具体实施案例：

使用时，在无人机载体1为独立模块并且采用可充电锂电供电的作用下，保证无人机载体1内部的可充电锂电具有足够的电能的情况下，以及锂电池供电系统13中的可充电锂电池具有足够的电能的情况下，在无人机载体1具有独立的无线接收控制系统并且与无线信号接收系统11分别通过无线通讯协议无线传输连接在地面控制端9的作用下，对无人机载体1中无线接收控制系统、线信号接收系统11分别与地面控制端9进行相互匹配相关联；

匹配完成后，操作地面控制端9启动无人机载体1飞到需要灯光展示的位置，无人机载体1到达指定位置后，通过地面控制端9发出指令，指令被无线接受系统11中无限接收天线201的接收后，传送至程序储存板202的中，并且通过程序储存板202处理后，传送至矢量控制板203上，此时在激光灯系统10、无线信号接收系统11、散热系统12和锂电池供电系统13相互之间通过导线电性连接的作用下，矢量控制板203发出指令启动散热系统12中的散热风机301对箱体8内部整体结构进行散热，同时由于散热系统12中的散热块302采用铝材质制造而成的散热翅片进而利用散热翅片快速散热的原理对散热风机301、箱体8内部进行热量快速的进行传导，将热量散失出去，与此同时，矢量控制板203向激光灯系统10发出指令，指令激光灯系统10中的成像控制系统103接收，成像控制系统103接收指令后控制成像电机102运作，成像电机102接收到信号后，最终控制激光光源101发出激光，实现激光表演；

当激光表演中的光束需要改变角度时，在两个垂直转向电机5以及水平转向电机4分别通过导线电性连接在无线信号接收系统11上；水平转向电机4的驱动轴与u型架6的连接方式为转动连接，两个垂直转向电机5的驱动轴分别与u型架6的连接方式为转动连接的作用下，通过地面控制端9发出改变光束的角度指令时，指令被无线接受系统11中无限接收天线201的接收后，传送至程序储存板202的中，并且通过程序储存板202处理后，传送至矢量控制板203上，矢量控制板203会控制水平转向电机4在水平面左右旋转360度的位移内部相对的旋转，进而改变光束在水平面的角度，或者两个垂直转向电机5在垂直平面上下旋转360度的位移内部相对的旋转，进而改变光束在垂直平面的角度，从而把图像投射到任何角度，满足不同的工作需求。

其中本激光表演设备分为二个模块。

第一模块:成像模块。

为了实现激光表演设备户外的安装要求，激光表演设备的理想工作温度是摄氏25度，工作湿度是20％rh，当温度低于零下5度湿度大于40％rh，设备内部的加热丝会启动并一直加热到温度25度和湿度20％rh停止；而当温度超过摄氏45度湿度大于40％rh的时候，设备内部的空气对流风扇会加大鼓风量，当温度下将30度湿度小于30％rh时，风扇的鼓风量会下降到最低，并维持这一状态。把这两项检测装置可以有效的控制激光表演设备的内部环境，使激光器的工作时间能超过20000小时；无线信号端可以接收来自wlan的控制信号，可以连接多台激光表演设备输出不同图像，也可以共同协作输出同一图像，激光出光口安装在激光器固定箱体上，激光几何图像校正仪主要工作原理为：激光束从激光器出来之后，会经过x轴镜片和y轴镜片，x轴镜片和y轴镜片各固定在一个可编程的直流电机上，通过控制电机的相位来实现激光图形的缩放、扭曲、位移、点线调节等

如图3：激光成像原理

如图4：电机相位控制原理

开关sb接通电源，sa、sc、sd断开，b相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和c、d相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和d、a相绕组磁极产生错齿。当开关sc接通电源，sb、sa、sd断开时，由于c相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和c相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和a、b相绕组产生错齿，2、5号齿就和a、d相绕组磁极产生错齿。依次类推，a、b、c、d四相绕组轮流供电，则转子会沿着a、b、c、d方向转动。

如图5：脉冲信号

通过不同的持续的脉冲信号来控制电机的转动角度，而激光束则通过固定在电机上的镜片来产生二维的偏移坐标，最终实现图形的输出和调节。

成像控制系统的原理为：从模块分为pc软件模块和da数模转换硬件模块；pc软件读取数字图片的矢量信号，并按照图形帧的先后顺序放入节目播放库，当da数模转换硬件与pc软件相连时，da读取图形的轮廓和顺序信号并转换成控制电机的相位信号。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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