CN109264570A - 一种智能无人起吊系统 - Google Patents

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Abstract

一种智能无人起吊系统，属于航空运输技术领域，包括飞行平台、自锁绞车装置、吊钩装置、控制终端；飞行平台采用能够进行空中定点悬停飞行的飞行器，飞行平台采用自主飞行或通过控制终端进行姿态控制；自锁绞车装置布置在飞行平台的重心部位下方，自锁绞车装置上缠绕有吊绳；吊钩装置安装在自锁绞车装置上的吊绳的下端；在飞行平台上还设有第一控制器，在吊钩装置上设有第二控制器；控制终端的控制信号传输到第一控制器和第二控制器，通过第一控制器控制自锁绞车装置调整吊绳的长度，通过第二控制器控制吊钩装置进行自动脱钩；本发明控制距离远、不受地形限制，应用领域广，在大载重的飞行平台上使用时，非常适合用于大型物件起吊运输、救援等。

Description

一种智能无人起吊系统
技术领域
一种智能无人起吊系统，属于航空运输技术领域，尤其涉及一种智能无人起吊系统。
背景技术
传统的多旋翼运输无人机，工作范围大多用于城市内的货物运输，都是需要在地面进行装放及收取货物，需要占较大的地面空间；而且目前还缺乏一些能够在水上或山林高空进行起吊运输的无人机。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种智能无人起吊系统，能够悬停在高空对被吊物进行起吊，在被吊物运输到指定地点后吊钩能够自动脱钩。
一种智能无人起吊系统，包括飞行平台、自锁绞车装置、吊钩装置、控制终端；飞行平台采用能够进行空中定点悬停飞行的飞行器，飞行平台采用自主飞行或通过控制终端进行姿态控制；自锁绞车装置布置在飞行平台的重心部位下方，自锁绞车装置上缠绕有吊绳；吊钩装置安装在自锁绞车装置上的吊绳的下端；在飞行平台上还设有第一控制器，在吊钩装置上设有第二控制器，第一控制器和第二控制器通过无线信号与控制终端相连接；控制终端的控制信号传输到第一控制器和第二控制器，通过第一控制器控制自锁绞车装置调整吊绳的长度，通过第二控制器控制吊钩装置进行自动脱钩；在使用该智能无人起吊系统进行起吊被吊物时，飞行平台悬停在被吊物的上方，自锁绞车装置放长吊绳，在地面操作人员将吊钩装置钩到被吊物的起吊点上后，自锁绞车装置卷收吊绳，使得被吊物靠近飞行平台，减少被吊物在飞行平台飞行过程中进行摆动现象，提高飞行的稳定性；待需要放下被吊物时，飞行平台在适当高度进行悬停，自锁绞车装置缓慢放长吊绳，被吊物从空中缓慢下降；待被吊物降落到地面后，吊钩装置进行自动脱钩，吊钩装置脱离起吊点，最后自锁绞车装置卷收吊绳，此过程完成一次起吊运输。
优选地，吊钩装置包括支撑盘、舵机、插销、横杆、左半钩、右半钩；右半钩的上端连接在吊绳的下端，右半钩的下端呈圆弧形；横杆位于右半钩的上端，横杆呈U型，横杆上设有插口，支撑盘安装在右半钩的上端且位于横杆上方；左半钩的下端呈圆弧形，左半钩的下端活接在右半钩的下端；舵机安装在横杆的侧方，通过第二控制器控制舵机带动插销在插口中运动；在需要进行钩吊被吊物时，左半钩穿的被吊物的起吊点，左半钩和右半钩进行合拢，左半钩的上端放入呈U形的横杆中，舵机带动插销运动，使得插销能够插入横杆的插口，左半钩被限制在呈U形的横杆中；在被吊物需要进行脱钩时，通过舵机带动插销运动，使得插销从横杆的插口中拔出，左半钩和右半钩分离。
优选地，自锁绞车装置采用双向自锁电动绞车，通过控制电机转动调整吊绳的长度。
优选地，吊钩装置与吊绳之间通过防自旋装置相连，防自旋装置能够避免吊钩装置在吊装被吊物时被吊物在空中进行旋转。
优选地，在吊钩装置上设有高度测量仪，能够精确测量被吊物所在高度。
优选地，在吊钩装置上设有照明灯，能够在夜间进行起吊时提供照明。
优选地，在吊钩装置上设有广角摄像头，能够提供被吊物下方区域的视野。
优选地，在吊钩装置上设有音频播放器，能够提示该区域上空正有被吊物放下，让人员离开该区域。
优选地，控制终端上带有显示屏、信号传输器、控制开关；在显示屏上能够显示飞行平台的飞行状态、被吊物的所在高度、被吊物下方区域的视频；通过控制开关远程控制吊钩装置自动脱钩及控制自锁绞车装置调整吊绳长度。
优选地，在飞行平台上设有信号中继器，在吊钩装置上设有信号传输器，吊钩装置上的信号传输器及飞行平台两者的数据信号经过信号中继器后能够增大传输距离，再从信号中继器将数据信号实时传输到控制终端；控制终端上的控制信号再经过信号中继器传输到吊钩装置上的信号传输器，进而控制吊钩装置进行脱钩。
该智能无人起吊系统还能全程采用无人自主控制。
本发明的一种智能无人起吊系统，飞行平台在悬停状态下采用吊绳起吊被吊物，飞行平台不受地形限制，这使得该起吊系统能够在各种地形环境下作业，在飞行运输过程中被吊物贴近飞行平台的下方，使得重心靠近飞行平台，减少被吊物在运输过程中进行拍动，提高飞行稳定性；在吊钩装置上带有各种辅助环境感知设备，能够实时观察吊钩装置周围空间的环境情况，控制距离远；飞行平台不受地形限制，这使得该起吊系统能够在各种地形环境下作业，应用领域广，在大载重的飞行平台上使用时，非常适合用于大型物件起吊运输、野外救援、海上救援、高楼层火灾救援等。
附图说明
图1是本发明结构示意图；图2是吊钩装置脱钩前结构示意图；图3是吊钩装置钩脱钩后结构示意图。
图中，1-飞行平台，2-自锁绞车装置，3-吊钩装置，4-控制终端，5-第一控制器，6-第二控制器，7-支撑盘，8-舵机，9-插销，10-横杆，11-左半钩，12-右半钩，13-防自旋装置，14-高度测量仪，15-照明灯，16-广角摄像头，17-音频播放器，18-吊绳。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作具体说明：一种智能无人起吊系统，包括飞行平台1、自锁绞车装置2、吊钩装置3、控制终端4；飞行平台1采用能够进行空中定点悬停飞行的飞行器，飞行平台1通过控制终端4进行姿态控制；自锁绞车装置2布置在飞行平台1的重心部位下方，自锁绞车装置2上缠绕有吊绳18；吊钩装置3安装在自锁绞车装置2上的吊绳18的下端；在飞行平台1上还设有第一控制器5，在吊钩装置3上设有第二控制器6，第一控制器5和第二控制器6通过无线信号与控制终端4相连接；控制终端4的控制信号传输到第一控制器5和第二控制器6，通过第一控制器5控制自锁绞车装置2调整吊绳的长度，通过第二控制器6控制吊钩装置3进行自动脱钩。
吊钩装置3包括支撑盘7、舵机8、插销9、横杆10、左半钩11、右半钩12；右半钩12的上端连接在吊绳的下端，右半钩12的下端呈圆弧形；横杆10位于右半钩12的上端，横杆10呈U型，横杆10上设有插口，支撑盘7安装在右半钩12的上端且位于横杆10上方；左半钩11的下端呈圆弧形，左半钩11的下端活接在右半钩12的下端；舵机8安装在横杆10的侧方，通过第二控制器6控制舵机8带动插销9在插口中运动。
自锁绞车装置2采用双向自锁电动绞车，通过控制电机转动调整吊绳18的长度。
吊钩装置3与吊绳18之间通过防自旋装置13相连，防自旋装置13能够避免吊钩装置3在吊装被吊物时被吊物在空中进行旋转。
在吊钩装置3上设有高度测量仪14，能够精确测量被吊物所在高度。
在吊钩装置3上设有照明灯15，能够在夜间进行起吊时提供照明。
在吊钩装置3上设有广角摄像头16，能够提供被吊物下方区域的视野。
在吊钩装置3上设有音频播放器17，能够提示该区域上空正有被吊物放下，让人员离开该区域。
控制终端4上带有显示屏、信号传输器、控制开关；在显示屏上能够显示飞行平台1的飞行状态、被吊物的所在高度、被吊物下方区域的视频；通过控制开关远程控制吊钩装置3自动脱钩及控制自锁绞车装置2调整吊绳18长度。
在使用该智能无人起吊系统进行起吊被吊物时，飞行平台1悬停在被吊物的上方，自锁绞车装置2放长吊绳18，在需要进行钩吊被吊物时，左半钩11穿的被吊物的起吊点，左半钩11和右半钩12进行合拢，左半钩11的上端放入呈U形的横杆10中，舵机8带动插销9运动，使得插销9能够插入横杆10的插口，左半钩11被限制在呈U形的横杆10中；在地面操作人员将吊钩装置3钩到被吊物的起吊点上后，自锁绞车装置2卷收吊绳18，使得被吊物靠近飞行平台1，减少被吊物在飞行平台1飞行过程中进行摆动现象，提高飞行的稳定性；待需要放下被吊物时，飞行平台1在适当高度进行悬停，自锁绞车装置2缓慢放长吊绳18，被吊物从空中缓慢下降；待被吊物降落到地面后，通过舵机8带动插销9运动，使得插销9从横杆10的插口中拔出，左半钩11和右半钩12分离，吊钩装置3脱离起吊点，最后自锁绞车装置2卷收吊绳18，此过程完成一次起吊运输。

Claims (10)

1.一种智能无人起吊系统，其特征在于：包括飞行平台（1）、自锁绞车装置（2）、吊钩装置（3）、控制终端（4）；飞行平台（1）采用能够进行空中定点悬停飞行的飞行器，飞行平台（1）采用自主飞行或通过控制终端（4）进行姿态控制；自锁绞车装置（2）布置在飞行平台（1）的重心部位下方，自锁绞车装置（2）上缠绕有吊绳（18）；吊钩装置（3）安装在自锁绞车装置（2）上的吊绳（18）的下端；在飞行平台（1）上还设有第一控制器（5），在吊钩装置（3）上设有第二控制器（6），第一控制器（5）和第二控制器（6）通过无线信号与控制终端（4）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能无人起吊系统，其特征在于：吊钩装置（3）包括支撑盘（7）、舵机（8）、插销（9）、横杆（10）、左半钩（11）、右半钩（12）；右半钩（12）的上端连接在吊绳（18）的下端，右半钩（12）的下端呈圆弧形；横杆（10）位于右半钩（12）的上端，横杆（10）呈U型，横杆（10）上设有插口，支撑盘（7）安装在右半钩（12）的上端且位于横杆（10）上方；左半钩（11）的下端呈圆弧形，左半钩（11）的下端活接在右半钩（12）的下端；舵机（8）安装在横杆（10）的侧方，通过第二控制器（6）控制舵机（8）带动插销（9）在插口中运动。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能无人起吊系统，其特征在于：吊钩装置（3）与吊绳（18）之间通过防自旋装置（13）相连。
4.根据权利要求1或2所述的一种智能无人起吊系统，其特征在于：自锁绞车装置（2）采用双向自锁电动绞车。
5.根据权利要求1或2所述的一种智能无人起吊系统，其特征在于：在吊钩装置（3）上设有高度测量仪（14）。
6.根据权利要求1或2所述的一种智能无人起吊系统，其特征在于：在吊钩装置（3）上设有照明灯（15）。
7.根据权利要求1或2所述的一种智能无人起吊系统，其特征在于：在吊钩装置（3）上设有广角摄像头（16）。
8.根据权利要求1或2所述的一种智能无人起吊系统，其特征在于：在吊钩装置（3）上设有音频播放器（17）。
9.根据权利要求1或2所述的一种智能无人起吊系统，其特征在于：在飞行平台（1）上设有信号中继器，在吊钩装置（3）上设有信号传输器，吊钩装置（3）上的信号传输器及飞行平台（1）两者的数据信号经过信号中继器后能够增大传输距离，再从信号中继器将数据信号实时传输到控制终端（4）；控制终端（4）上的控制信号再经过信号中继器传输到吊钩装置（3）上的信号传输器，进而控制吊钩装置（3）进行脱钩。
10.根据权利要求1或2所述的一种智能无人起吊系统，其特征在于：该智能无人起吊系统还能全程采用无人自主控制。
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