CN107257107B - 一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置 - Google Patents
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Abstract
本发明给出了一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，包括无人机载体和约束机构，无人机载体包括电池、控制系统和后置摄头，约束机构包括固定底座和至少一组投放机构，每一组投放机构均设置在固定底座上的一安装孔内，在固定底座上设置有横向贯穿安装孔的穿线槽，每一组投放机构均包括吸盘式电磁体、扣环、连接轴和圆形磁铁，吸盘式电磁铁、扣环、连接轴和圆形磁铁从上到下依次分布在安装孔内，在固定底座的前端侧壁上设置一牵引绳固定环。该装置能够利用圆形磁铁实现牵引绳在指定塔杆位置处自动约束，无需人工对牵引绳进行临时固定，从而大大提高了牵引绳放线效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置。
背景技术
在传统的输电线路建设过程中，初级牵引绳牵引是一项极具挑战和难度的任务，在无人机放置牵引线之前，完全是由人工操作完成，在一些山川或河流地区，人工牵引具有很大的难度和危险性。随着无人机在牵引线放置领域的使用，使得牵引工作变得较为轻松一些，但在牵引线的入槽和固定还是需要人工参与，并未达到更高的自动化水平。当前无人机放线架空输电线路方法为：在牵引绳绳头系一沙袋,使用无人驾驶直升机携带牵引绳起飞,当飞行到指定的塔位时,采用迎风投放方式,将沙袋扔下,直升机携带的牵引绳自由落到线路方向上，再由人工将牵引绳放入到放线滑车中,并将牵引绳略带张力临时锚固。上述采用无人机引导牵引线存在问题有：(1)将牵引绳的一段系一沙袋会增加无人机的载重量，对无人机的载重要求会比较高；(2)采用迎风的投放方式会对风向有一定的依赖，如果是逆风则投放的成功的机率会大大降低；(3)由人工将投放的牵引绳放到滑线车中，临时锚固，由人工的干预，增加了工作成本的同时也降低了工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，该装置能够利用圆形磁铁实现牵引绳在指定塔杆位置处自动约束，无需人工对牵引绳进行临时固定，从而大大提高了牵引绳放线效率。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，包括无人机载体和约束机构，所述无人机载体包括电池、控制系统、后置摄像头，所述控制系统与所述电池和后置摄像头相对应连接，所述后置摄像头设置在所述无人机载体后侧，所述约束机构设置在所述无人机载体的正下方，所述约束机构包括固定底座和至少一组投放机构，每一组所述投放机构均设置在所述固定底座上的一安装孔内，所述安装孔贯穿所述固定底座的上下两平面，在所述固定底座上设置有横向贯穿所述安装孔的穿线槽，每一组所述投放机构均包括吸盘式电磁体、扣环、连接轴和圆形磁铁，所述吸盘式电磁铁、扣环、连接轴和圆形磁铁从上到下依次分布在所述安装孔内，且连接轴的一端与所述扣环相连接，另一端与所述圆形磁铁相连接，所述吸盘式电磁铁与所述控制系统相连接，在吸盘式电磁铁通电后，吸盘式电磁铁能够吸附固定住所述扣环；在所述固定底座的前端侧壁上设置一牵引绳固定环。
优选地，所述约束机构包括十组投放机构，十组所述投放机构分两排对称分布在所述固定底座上。
进一步地，在所述固定底座上开设一位于两排所述投放机构之间的贯通槽，在所述固定底座的上平面上还设置有若干与所述贯通槽相贯通的通孔。
优选地，在每个所述扣环上设置一吸附固定块。
优选地，在所述扣环、连接轴和圆形磁铁上涂有红色标识层。
优选地，在所述固定底座的后端侧壁上设置有两个位于两个所述穿线槽之间的辊轴。
优选地，在所述固定底座的前端侧壁上设置一与所述牵引绳固定环相对的倒U型护线槽，且倒U型护线槽与穿线槽相贯通。
本发明的有益效果是：本发明中的约束机构结构简单、质量小，从而大大减轻了无人机放线载重量，为无人机的安全飞行提供了保障；投放机构中采用给吸盘式电磁铁断电方式来实现圆形磁铁的释放，使得圆形磁铁释放稳定可靠，从而为后续利用圆形磁铁实现牵引绳在塔杆上的自动约束提供了保障；固定底座上可一次携带多组投放机构，从而可进行连续性牵引绳放线工作，大大缩短了放线时间；在无人机载体携带牵引绳飞行过程中，倒U型护线槽可有效防止牵引绳向固定底座上部漂移，避免了牵引绳与无人机载体飞翼缠绕的可能；辊轴能够自由转动，减小了在放线过程中，牵引绳的磨损程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中约束机构的整体结构示意图；
图2为投放机构的整体结构示意图；
图3为牵引绳在约束机构内的绕穿示意图；
图中：1固定底座、11安装孔、12穿线槽、13牵引绳固定环、14贯穿槽、15通孔、16辊轴、17倒U型护线槽、21吸盘式电磁铁、22扣环、211吸附固定块、23连接轴、231U型槽、232限位杆、24圆形磁铁、3牵引绳。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图1-3，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的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似变形，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提供了一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，包括无人机载体(为保持附图清晰，未将其在附图中画出)和约束机构，所述无人机载体包括电池、控制系统和后置摄像头，所述控制系统与所述电池和后置摄像头相对应连接，所述后置摄像头设置在所述无人机载体后侧，控制系统能够控制无人机载体按照设定路线飞行，同时，控制系统能够获取后置摄像头所捕获的图像，并能够处理图像信息，最后可依据图形信息发出相应的控制指令，所述约束机构设置在所述无人机载体的正下方，如图1所示，所述约束机构包括固定底座1和至少一组投放机构2，在本具体实施例中，在固定底座1上共计设置了十组投放机构2，且十组投放机构2分成两排对称分布在固定底座1上，每一组所述投放机构2均设置在所述固定底座1上的一安装孔11内，进一步地，为最大程度减轻约束机构的整体重量，在此，在所述固定底座1上开设一位于两排所述投放机构2之间的贯通槽14，在所述固定底座1的上平面上还设置有若干与所述贯通槽14相贯通的通孔15，进一步的，固定底座1由塑料材料制成。
每一个安装孔11贯穿所述固定底座1的上下两平面，在所述固定底座1上设置有横向贯穿所述安装孔11的穿线槽12，每一组所述投放机构2包括吸盘式电磁体21、扣环22、连接轴23和圆形磁铁24(如图2所示)，所述吸盘式电磁铁21、扣环22、连接轴23和圆形磁铁24从上到下依次分布在所述安装孔11内，且连接轴23的一端与所述扣环22相连接，另一端与所述圆形磁铁24相连接，在本具体实施例中，连接轴23的一端设置有U型槽231，在U型槽231的两个侧板之间固定设置一限位杆232，扣环22扣置在限位杆232内，在连接轴23的另一端设置一螺纹杆，在圆形磁铁24中心设置有一带内螺纹圆管，通过螺纹杆拧入到内螺纹圆管内实现连接轴23余圆形磁铁24的固定连接，所述吸盘式电磁铁21与所述控制系统相连接，在吸盘式电磁铁通21电后，吸盘式电磁铁21能够吸附固定住所述扣环22，为增大吸盘式电磁铁21对扣环22的吸附能能力，在此，在扣环22的顶端设置一吸附固定块221，在所述固定底座1的前端侧壁上设置一牵引绳固定环13，牵引绳3的首端利用穿线槽12穿过所有的扣环22之后，固定在牵引绳固定环13上(如图3所示)。
本发明投放流程为：控制系统利用后置摄像头探测到牵引绳3与指定塔杆搭接后，控制系统依据后置摄像头捕捉的图形信息，发出相应的投放机构释放指令，即控制系统将需要释放的投放机构内的吸盘式电磁铁21断电，扣环22、连接轴23和圆形磁铁24在重力的作用下，会脱离安装孔11，然后沿着牵引线24滑道塔杆上，圆形磁铁24会吸附在杆塔上，控制系统利用后置摄像头探测到圆形磁铁24吸附到指定塔杆上后，控制无人机载体飞向下一指定塔杆进行放线操作。
为提高扣环22、连接轴23和圆形磁铁24的辨识度，在此，在扣环22、连接轴23和圆形磁铁24上涂有红色标识层，进一步的，为减轻穿线槽12的边缘对牵引绳3的摩擦，在此，在所述固定底座1的后端侧壁上设置有两个位于两个所述穿线槽12之间的辊轴16，辊轴16可自由转动(如图3所示)，进一步地，在固定底座1的前端侧壁上设置一与所述牵引绳固定环13相对的倒U型护线槽17，且倒U型护线槽17与穿线槽12相贯通。
本发明中，“前”、“后”均是为了方便描述位置关系而采用的相对位置，因此不能作为绝对位置理解为对保护范围的限制。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，包括无人机载体，所述无人机载体包括电池、控制系统和后置摄像头，所述控制系统与所述电池和后置摄像头相对应连接，所述后置摄像头设置在所述无人机载体后侧，其特征是，该自约束装置还包括一约束机构，所述约束机构设置在所述无人机载体的正下方，所述约束机构包括固定底座和至少一组投放机构，每一组所述投放机构均设置在所述固定底座上的一安装孔内，所述安装孔贯穿所述固定底座的上下两平面，在所述固定底座上设置有横向贯穿所述安装孔的穿线槽，每一组所述投放机构均包括吸盘式电磁体、扣环、连接轴和圆形磁铁，所述吸盘式电磁铁、扣环、连接轴和圆形磁铁从上到下依次分布在所述安装孔内，且连接轴的一端与所述扣环相连接，另一端与所述圆形磁铁相连接，所述吸盘式电磁铁与所述控制系统相连接，在吸盘式电磁铁通电后，吸盘式电磁铁能够吸附固定住所述扣环；在所述固定底座的前端侧壁上设置一牵引绳固定环。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，其特征是，所述约束机构包括十组投放机构，十组所述投放机构分两排对称分布在所述固定底座上。
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，其特征是，在所述固定底座上开设一位于两排所述投放机构之间的贯通槽，在所述固定底座的上平面上还设置有若干与所述贯通槽相贯通的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，其特征是，在每个所述扣环上设置一吸附固定块。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，其特征是，在所述扣环、连接轴和圆形磁铁上涂有红色标识层。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，其特征是，在所述固定底座的后端侧壁上设置有两个位于两个所述穿线槽之间的可自由转动的辊轴，在所述辊轴上套置有橡胶皮垫。
7.根据权利要求1所述的一种基于无人机的牵引绳放线自约束装置，其特征是，在所述固定底座的前端侧壁上设置一与所述牵引绳固定环相对的倒U型护线槽，且倒U型护线槽与穿线槽相贯通。
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