CN110364965A - 一种无人机安全可靠的连续式放线器及其换线方法 - Google Patents

Abstract

一种无人机安全可靠的连续式放线器及其换线方法。提供了一种结构简单，提高工作效率和安全性的无人机安全可靠的连续式放线器及其换线方法。包括遥控器和放线装置，所述放线装置包括中空的上盖板、至少一个牵引绳盘和一对平行的侧板，所述牵引绳盘包括绳盘轴、筒体和一对平行的绳盘，所述牵引绳盘滑动连接在一对侧板之间，一侧板的底部外侧设有安装座，所述安装座上设有驱动机构。本发明在工作中，在无人机中心挂点下方挂接放线装置，牵引绳盘的两端分别设置导向滑轮以及一对球头柱塞，驱动电机通过转轴连接器与牵引绳盘连接，驱动电机带动绳盘轴转动，展放或收回绳索。本发明节省了时间，安全可靠。

Description

一种无人机安全可靠的连续式放线器及其换线方法

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别涉及一种无人机安全可靠的连续式放线器及其换线方法。

背景技术

近年来无人机技术发展迅速，工程施工中开始使用无人机进行展放牵引绳作业。由于与无人机配套的放线工具尚未成熟，无人机厂家只提供无人机，市场上没有用于无人机放线所需的专业展放牵引绳施工器具。

目前在使用的无人机放线工具都很简陋，基本是直接将牵引绳搭在无人机上，由人工捧着牵引绳随无人机前行进行展放牵引绳的工作；工作作效率低，存在安全隐患。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种结构简单，提高工作效率和安全性的无人机安全可靠的连续式放线器及其换线方法。

本发明的技术方案为：包括遥控器和放线装置，所述放线装置包括中空的上盖板、至少一个牵引绳盘和一对平行的侧板，所述上盖板可拆卸连接在一对侧板的顶部，所述上盖板的顶部设有用于连接无人机的挂环，所述上盖板的底部设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与控制单元连接，所述上盖板内设有控制单元，所述遥控器与控制单元通信连接；

所述牵引绳盘包括绳盘轴、筒体和一对平行的绳盘，一对绳盘连接在筒体的两端，所述筒体上设有用于绳索穿过的穿绳孔，一对绳盘的中心设有穿孔，所述绳盘轴位于一对绳盘的穿孔内，所述绳盘轴的一端伸出就近的绳盘、且端头设有导向滑轮，另一端就近的绳盘上位于穿孔的两侧分别设有球头柱塞；

所述牵引绳盘滑动连接在一对侧板之间，一对侧板的内壁分别设有用于放置导向滑轮的导向轨和用于放置一对球头柱塞的均布的定位孔，所述导向轨内均布设有限位组件，所述限位组件与定位孔一一对应，所述限位组件包括一对对称设置的柔性挡板，一对柔性挡板呈V字形，所述导向滑轮活动连接在一对柔性挡板之间；

一侧板的底部外侧设有安装座，所述安装座上设有驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机设在安装座上，所述驱动电机通过转轴连接器连接牵引绳盘，所述驱动电机与控制单元连接。

所述转轴连接器包括电动推杆，所述电动推杆设在安装座上、且用于推动驱动电机，所述侧板上设有用于放置驱动电机的转轴的通孔，所述电动推杆与控制单元连接；

所述驱动电机的转轴端部设有十字形定位块，所述绳盘轴朝向驱动电机的一端设有十字槽，所述十字定位块适配地设在十字槽内。

还包括陀螺仪传感器和报警器，

所述陀螺仪传感器设在上盖板内、且连接控制单元，所述陀螺仪传感器用于监测放线装置的空中姿态，所述报警器设在遥控器内；

其中，放线装置的对地垂直倾角为a，

当0≤a＜15°时，正常工作；

当15°≤a＜30°时，发出报警；

当30°≤a时，牵引绳盘脱离。

所述绳索的尾端设有金属体，所述侧板的内侧设有金属感应器，所述金属感应器与控制单元连接。

所述控制单元包括电源和CPU芯片，当电源的电压低于预设值时，报警器发出报警。

当驱动电机的电流低于预设值时，报警器发出报警。

所述绳索的端部设有金属连接头。

一种无人机安全可靠的连续式放线器的换线方法，包括以下步骤：

1）当绳索尾端的金属体穿过穿绳孔时，金属感应器会将信号传递至控制单元，这样，遥控器发出报警信号，同时控制单元控制驱动电机停止工作；

2）遥控器发出换线信号：

2.1）驱动电机在转轴连接器的作用下，与当前牵引绳盘的绳盘轴分离；

2.2）电动伸缩杆动作，下推牵引绳盘，将当前牵引绳盘脱离，下一绳盘就位；

2.3）驱动电机在转轴连接器的作用下，与当前牵引绳盘的绳盘轴连接；

3）遥控器发出放线信号，驱动电机动作，完成。

本发明在工作中，在无人机中心挂点下方挂接放线装置，放线装置内放置多个牵引绳盘，上盖板底部的电动伸缩杆可推动牵引绳盘向放线口移动，由于在一对侧板的内侧设置均布的限位组件，这样，使得牵引绳盘逐个通过限位组件进行定位，方便可靠。

牵引绳盘的两端分别设置导向滑轮以及一对球头柱塞，由于一对球体柱塞滑动连接在定位孔内，通过在导向轨内设置呈V形的一对柔性挡板，通过三点对牵引绳盘可靠定位。驱动电机通过转轴连接器与牵引绳盘连接，驱动电机带动绳盘轴转动，展放或收回绳索。

本发明节省了时间，安全可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是图1的左视图，

图3是图1的俯视图，

图4是限位组件的结构示意图，

图5是牵引绳盘的结构示意图，

图6是图5的右视图，

图7是放线装置的工作状态图；

图中1是上盖板，

2是牵引绳盘，21是绳盘轴，210是十字槽，22是筒体，220是穿绳孔，23是绳盘，230是穿孔，24是导向滑轮，25是球头柱塞，

3是侧板，31是导向轨，32是定位孔，33是通孔，

4是挂环，5是电动伸缩杆，6是柔性挡板，7是安装座，8是驱动电机，9是金属感应器，10是电动推杆，11是螺栓，12是绳索。

具体实施方式

本发明如图1-7所示，包括遥控器和放线装置，所述放线装置包括中空的上盖板1、至少一个牵引绳盘2和一对平行的侧板3，所述上盖板可拆卸连接在一对侧板的顶部，所述上盖板的顶部设有用于连接无人机的挂环4，所述上盖板内设有控制单元，所述遥控器与控制单元通信连接，所述上盖板的底部设有电动伸缩杆5（电动伸缩杆如品牌路易，型号为XTL100），所述电动伸缩杆与控制单元连接；通过设置电动伸缩杆，便于推动牵引绳盘，方便可靠。

所述牵引绳盘包括绳盘轴21、筒体22和一对平行的绳盘23，一对绳盘连接在筒体的两端，所述筒体上设有用于绳索12穿过的穿绳孔220，穿绳孔位于筒体的底部，一对绳盘的中心设有穿孔230，所述绳盘轴位于一对绳盘的穿孔内，所述绳盘轴的一端伸出就近的绳盘、且端头设有导向滑轮24，另一端就近的绳盘上位于穿孔的两侧分别设有球头柱塞25；

所述牵引绳盘滑动连接在一对侧板之间，一对侧板的内壁分别设有用于放置导向滑轮的导向轨31和用于放置一对球头柱塞的均布的定位孔32，所述导向轨内均布设有限位组件，所述限位组件与定位孔一一对应，所述限位组件包括一对对称设置的柔性挡板6，一对柔性挡板呈V字形，所述导向滑轮活动连接在一对柔性挡板之间；

一侧板的底部外侧设有安装座7，所述安装座上设有驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机8（驱动电机如品牌马步崎，型号MZY38S的电机），所述驱动电机设在安装座上，所述驱动电机通过转轴连接器连接牵引绳盘，所述驱动电机与控制单元连接。

本发明在工作中，在无人机中心挂点下方挂接放线装置，放线装置内放置多个牵引绳盘，上盖板底部的电动伸缩杆可推动牵引绳盘向放线口移动，由于在一对侧板的内侧设置均布的限位组件，这样，使得牵引绳盘逐个通过限位组件进行定位，方便可靠。

牵引绳盘的两端分别设置导向滑轮以及一对球头柱塞，由于一对球体柱塞滑动连接在定位孔内，通过在导向轨内设置呈V形的一对柔性挡板，通过三点对牵引绳盘可靠定位。驱动电机通过转轴连接器与牵引绳盘连接，驱动电机带动绳盘轴转动，展放或收回绳索。

所述上盖板上设有一对螺纹孔一，一对侧板上分别设有螺纹孔二，所述螺纹孔一和螺纹孔二一一对应、用于放置螺栓11，方便两者拆装连接。

所述转轴连接器包括电动推杆10（电动推杆如品牌具盈，型号为NKLA21），所述电动推杆设在安装座上、且用于推动驱动电机，所述侧板上设有用于放置驱动电机的转轴的通孔33，所述电动推杆与控制单元连接；

所述驱动电机的转轴端部设有十字形定位块，所述绳盘轴朝向驱动电机的一端设有十字槽210，所述十字定位块适配地设在十字槽内。

通过电动推杆带动驱动电机移动，从而实现驱动电机的转轴与绳盘轴连接，方便可靠；同时，通过十字定位块和十字槽的形式连接，方便可靠。

还包括陀螺仪传感器和报警器，

所述陀螺仪传感器设在上盖板内、且连接控制单元，所述陀螺仪传感器用于监测放线装置的空中姿态，所述报警器设在遥控器内；

其中，放线装置的对地垂直倾角为a，

当0≤a＜15°时，正常工作；

当15°≤a＜30°时，发出报警；

当30°≤a时，牵引绳盘脱离。

这样，在飞行作业中，陀螺仪传感器监测放线器的空中姿态，通过监测不同的角度，一向遥控器上发出报警信号，提醒操作人智能放线器已进入危险角度，可能破坏无人机飞行平稳状态，所展放绳索有可能会缠绕在无人机旋翼上造成无人机损毁；二因所展放的绳索与无人机旋翼安全距离不足，已危及无人机安全，即将损毁,驱动电机停止工作，并将正在展放的绳盘立即自动脱离。

所述绳索的尾端设有金属体，所述侧板的内侧设有金属感应器9，所述金属感应器与控制单元连接。

通过设置金属传感器，当绳索展放距尾端报警距离时，遥控器上发出报警信号，提醒操作人该盘绳已近尾部，在绳索展放至尾端时，驱动电机停止工作。

所述控制单元包括电源和CPU芯片，当电源的电压低于预设值时，报警器发出报警。

便于对电源进行预警，提高安全性。

当驱动电机的电流低于预设值时，报警器发出报警。

便于对驱动电机的电流进行预警，提高安全性。

所述绳索的端部设有金属连接头。

提高绳索的重量，使其下落可靠；同时，便于两两绳索之间通过金属连接头连接，方便可靠。

一种无人机安全可靠的连续式放线器的换线方法，包括以下步骤：

1）当绳索尾端的金属体穿过穿绳孔时，金属感应器会将信号传递至控制单元，这样，遥控器发出报警信号，同时控制单元控制驱动电机停止工作；

2）遥控器发出换线信号：

2.1）驱动电机在转轴连接器的作用下，与当前牵引绳盘的绳盘轴分离；

2.2）电动伸缩杆动作，下推牵引绳盘，将当前牵引绳盘脱离，下一绳盘就位；

2.3）驱动电机在转轴连接器的作用下，与当前牵引绳盘的绳盘轴连接；

3）遥控器发出放线信号，驱动电机动作，完成。

本发明中的换线方法在绳索尾端设置金属体，这样，便于检测、提供预警，从而通过驱动电机和牵引绳盘分离、电动伸缩杆下推牵引绳盘以及驱动电机和牵引绳盘连接，再驱动电机转动带动完成放线，方便可靠。

对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：

（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；

（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；

以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种无人机安全可靠的连续式放线器，其特征在于，包括遥控器和放线装置，所述放线装置包括中空的上盖板、至少一个牵引绳盘和一对平行的侧板，所述上盖板可拆卸连接在一对侧板的顶部，所述上盖板的顶部设有用于连接无人机的挂环，所述上盖板内设有控制单元，所述遥控器与控制单元通信连接，所述上盖板的底部设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与控制单元连接；

所述牵引绳盘包括绳盘轴、筒体和一对平行的绳盘，一对绳盘连接在筒体的两端，所述筒体上设有用于绳索穿过的穿绳孔，一对绳盘的中心设有穿孔，所述绳盘轴位于一对绳盘的穿孔内，所述绳盘轴的一端伸出就近的绳盘、且端头设有导向滑轮，另一端就近的绳盘上位于穿孔的两侧分别设有球头柱塞；

所述牵引绳盘滑动连接在一对侧板之间，一对侧板的内壁分别设有用于放置导向滑轮的导向轨和用于放置一对球头柱塞的均布的定位孔，所述导向轨内均布设有限位组件，所述限位组件与定位孔一一对应，所述限位组件包括一对对称设置的柔性挡板，一对柔性挡板呈V字形，所述导向滑轮活动连接在一对柔性挡板之间；

一侧板的底部外侧设有安装座，所述安装座上设有驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机设在安装座上，所述驱动电机通过转轴连接器连接牵引绳盘，所述驱动电机与控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人机安全可靠的连续式放线器，其特征在于，所述转轴连接器包括电动推杆，所述电动推杆设在安装座上、且用于推动驱动电机，所述侧板上设有用于放置驱动电机的转轴的通孔，所述电动推杆与控制单元连接；

所述驱动电机的转轴端部设有十字形定位块，所述绳盘轴朝向驱动电机的一端设有十字槽，所述十字定位块适配地设在十字槽内。

3.根据权利要求1或2所述的一种无人机安全可靠的连续式放线器，其特征在于，还包括陀螺仪传感器和报警器，

所述陀螺仪传感器设在上盖板内、且连接控制单元，所述陀螺仪传感器用于监测放线装置的空中姿态，所述报警器设在遥控器内；

其中，放线装置的对地垂直倾角为a，

当0≤a＜15°时，正常工作；

当15°≤a＜30°时，发出报警；

当30°≤a时，牵引绳盘脱离。

4.根据权利要求3所述的一种无人机安全可靠的连续式放线器，其特征在于，所述绳索的尾端设有金属体，所述侧板的内侧设有金属感应器，所述金属感应器与控制单元连接。

5.根据权利要求3所述的一种无人机安全可靠的连续式放线器，其特征在于，所述控制单元包括电源和CPU芯片，当电源的电压低于预设值时，报警器发出报警。

6.根据权利要求3所述的一种无人机安全可靠的连续式放线器，其特征在于， 当驱动电机的电流低于预设值时，报警器发出报警。

7.根据权利要求1所述的一种无人机安全可靠的连续式放线器，其特征在于，所述绳索的端部设有金属连接头。

8.一种根据权利要求1所述的无人机安全可靠的连续式放线器的换线方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）当绳索尾端的金属体穿过穿绳孔时，金属感应器会将信号传递至控制单元，这样，遥控器发出报警信号，同时控制单元控制驱动电机停止工作；

2）遥控器发出换线信号：

2.1）驱动电机在转轴连接器的作用下，与当前牵引绳盘的绳盘轴分离；

2.2）电动伸缩杆动作，下推牵引绳盘，将当前牵引绳盘脱离，下一绳盘就位；

2.3）驱动电机在转轴连接器的作用下，与当前牵引绳盘的绳盘轴连接；

3）遥控器发出放线信号，驱动电机动作，完成。