CN110615111A - 一种用于无人机的引导绳切断装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无人机的引导绳切断装置，属于无人机收放控制技术领域，包括底板、顶板、收放线机构、检测机构和裁切机构，所述顶板的底部设有四个呈矩形分布且均呈竖直设置的连接板，四个连接板能够拆卸的安装在底板上，所述顶板的顶部设有两个对称且均用于连接无人机的连接机构，所述收放线机构安装在底板以及其中两个连接板上，所述裁切机构安装在底板远离所述收放线机构的一端，所述检测机构位于所述收放线机构与裁切机构之间。本发明通过检测机构与裁切机构的配合能够实现对引导绳进行自动切断，从而避免了因引导绳卡线或绕线导致无人机坠毁。

Description

一种用于无人机的引导绳切断装置

技术领域

本发明涉及无人机收放控制技术领域，尤其是涉及一种用于无人机的引导绳切断装置。

背景技术

无人机+张力放线技术是指利用无人机、张力机、机动绞磨等机械设备在架线全过程中，使被展放的导线、光缆保持恒定的张力而脱离地面处于架空状态的施工方法。

光缆线路架设分为“放置一级迪尼玛绳”、“一级迪尼玛绳牵引二级迪尼玛绳”以及“ 二级迪尼玛绳牵引架设光缆”三个环节。“采用“八轴无人机”携带一级迪尼玛绳飞跃杆塔仅需要2分钟，杆塔上只需一名施工人员将迪尼玛绳进行固定，在整条迪尼玛绳放置完毕后，即可采用张力机和机动绞磨牵引、架设光缆。

以无人机+张力放线替代人工作业，单项作业效率提升二倍，避免了高空坠落、高压触电等人身伤亡事故，这项创新应用于放线施工建设中, 颠覆了“村民协调—砍伐树木—停电施工”的传统人工放线方式，实现“带电跨越—保护生态—成本控制”的智能机械化放线模式，全程确保电力线、光缆局部受力应变量一致，提高了施工质量，节约了人力、确保了安全。由于引导绳一端与无人机相连，另一端与线轴相连，会出现卡线或绕线等突发情况，此时极易造成无人机的坠毁等事故发生，带来巨大的经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于无人机的引导绳切断装置以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供一种用于无人机的引导绳切断装置，包括底板、顶板、收放线机构、检测机构和裁切机构，所述顶板的底部设有四个呈矩形分布且均呈竖直设置的连接板，四个连接板能够拆卸的安装在底板上，所述顶板的顶部设有两个对称且均用于连接无人机的连接机构，所述收放线机构安装在底板以及其中两个连接板上，所述裁切机构安装在底板远离所述收放线机构的一端，所述检测机构位于所述收放线机构与裁切机构之间。

优选的，所述收放线机构包括放线电机、第一链轮、第二链轮和卷线辊轴，所述卷线辊轴转动安装在其中两个连接板上，所述放线电机安装在底板上，所述第一链轮安装在放线电机的输出端上，所述第二链轮安装在卷线辊轴的一端端部上，并且第二链轮与第一链轮通过链条传动连接。

优选的，所述检测机构包括第一过渡辊轴、接近传感器和限位组件，所述第一过渡辊轴转动安装在另两个连接板上，并且第一过渡辊轴高于卷线辊轴，所述接近传感器安装在底板上且位于所述裁切机构的旁侧，所述限位组件滑动安装在底板上。

优选的，所述限位组件包括支撑块、第二过渡辊轴和两个弹簧，所述支撑块的底部设有两个对称设置的滑块，所述底板上设有两个与两个滑块一一滑动配合的滑槽，所述支撑块的顶部设有两个对称设置的转动座，所述第二过渡辊轴转动安装在两个转动座上，两个弹簧均呈水平设置，并且每个弹簧的两端分别与支撑块和裁切机构固定连接。

优选的，所述裁切机构包括裁切支架、电动推杆和裁切刀，所述裁切支架两端靠近其底部的侧壁上均设有安装板，所述底板上设有两个具有外螺纹的连接柱，每个安装板上开设有供连接柱穿过的穿孔，每个连接柱上均设有与其螺纹配合的螺帽，所述裁切支架上开设有供引导绳通过的方槽，所述方槽的槽顶设有用于容纳裁切刀的容纳槽，所述电动推杆呈竖直安装在裁切支架的顶部，并且电动推杆的输出端贯穿裁切支架的顶部，所述电动推杆的输出端与裁切刀固定连接，所述方槽的槽底开设有与裁切刀配合的沉槽。

优选的，所述连接机构包括弧形转板、连接座、固定件和两个具有外螺纹的紧固柱，所述连接座安装在顶板的顶部，所述连接座上开设有半圆槽，所述半圆槽的槽壁上开设有与弧形转板转动配合的转槽，所述弧形转板的两端均设有弧形块，所述连接座的两端侧壁上均设有与弧形块滑动配合的弧形槽，并且两个弧形槽均与转槽连通，所述固定件安装在弧形转板的一端侧壁上，所述固定件上开设有两个供紧固柱通过的通孔，所述顶板的顶部开设有两个与紧固柱螺纹配合的螺纹孔，每个紧固柱的顶部均设有拧紧手柄。

优选的，所述底板上设有四个与四个连接板一一对应的固定板，每个固定板均呈竖直设置，并且每个固定板均通过螺栓固定在一个连接板上。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

当出现引导绳卡线或绕线等突发情况时，引导绳受到了阻力能够对第二过渡辊轴进行挤压，第二过渡辊轴通过挤压力带动了支撑块向裁切支架移动，两个弹簧逐渐压缩，之后因引导绳受到的阻力逐渐增加，支撑块会抵触到接近传感器上，接近传感器将信号通过无人机自带的控制器传递给电动推杆，电动推杆驱动裁切刀下移，裁切刀将引导绳切割断，从而避免了无人机坠毁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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一些实施方式，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为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的立体结构示意图三；

图4为图3中A处的放大图；

图5为本发明的俯视图；

图6为图5中B-B线的剖视图；

附图标记：底板1，滑槽11，连接柱12，螺帽121，固定板13，顶板2，连接板21，螺纹孔22，收放线机构3，放线电机31，第一链轮32，第二链轮33，卷线辊轴34，检测机构4，第一过渡辊轴41，接近传感器42，限位组件43，支撑块431，转动座4311，第二过渡辊轴432，弹簧433，裁切机构5，裁切支架51，方槽511，容纳槽512，沉槽513，安装板514，电动推杆52，裁切刀53，连接机构6，弧形转板61，弧形块62，连接座63，半圆槽631，转槽632，弧形槽633，固定件64，紧固柱65，拧紧手柄651。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图6所示，本发明实施例提供了一种用于无人机的引导绳切断装置，包括底板1、顶板2、收放线机构3、检测机构4和裁切机构5，所述顶板2的底部设有四个呈矩形分布且均呈竖直设置的连接板21，四个连接板21能够拆卸的安装在底板1上，所述顶板2的顶部设有两个对称且均用于连接无人机的连接机构6，所述收放线机构3安装在底板1以及其中两个连接板21上，所述裁切机构5安装在底板1远离所述收放线机构3的一端，所述检测机构4位于所述收放线机构3与裁切机构5之间；通过收放线机构3能够收卷或放出一定长度的引导绳，收放线机构3上引导绳放完后，如遇到卡线或绕线的情况时，检测机构4能够检测出，之后检测机构4将信号传递给无人机上的控制器，控制器控制裁切机构5对引导绳裁切断，从而避免了无人机坠毁，通过两个连接机构6能够快速连接到无人机的支脚上。

具体的，所述收放线机构3包括放线电机31、第一链轮32、第二链轮33和卷线辊轴34，所述卷线辊轴34转动安装在其中两个连接板21上，所述放线电机31安装在底板1上，所述第一链轮32安装在放线电机31的输出端上，所述第二链轮33安装在卷线辊轴34的一端端部上，并且第二链轮33与第一链轮32通过链条传动连接；放线电机31能够驱动第一链轮32转动，第一链轮32通过链条带动第二链轮33以及卷线辊轴34的轴线进行转动，位于卷线辊轴34上的引导绳能够放出或收卷到其上。

具体的，所述检测机构4包括第一过渡辊轴41、接近传感器42和限位组件43，所述第一过渡辊轴41转动安装在另两个连接板21上，并且第一过渡辊轴41高于卷线辊轴34，所述接近传感器42安装在底板1上且位于所述裁切机构5的旁侧，所述限位组件43滑动安装在底板1上；引导绳绕过第一过渡辊轴41和限位组件43是为了增加引导绳的张力，当出现引导绳卡线或绕线等突发情况时，引导绳受到了阻力能够对限位组件43进行挤压，限位组件43通过挤压力带动了限位组件43向裁切支架51移动，之后因引导绳受到的阻力逐渐增加，限位组件43会抵触到接近传感器42上，接近传感器42将出现卡线或绕线的信号传递给无人机的控制器上。

具体的，所述限位组件43包括支撑块431、第二过渡辊轴432和两个弹簧433，所述支撑块431的底部设有两个对称设置的滑块，所述底板1上设有两个与两个滑块一一滑动配合的滑槽11，所述支撑块431的顶部设有两个对称设置的转动座4311，所述第二过渡辊轴432转动安装在两个转动座4311上，两个弹簧433均呈水平设置，并且每个弹簧433的两端分别与支撑块431和裁切机构5固定连接；引导绳受到了阻力能够对第二过渡辊轴432进行挤压，第二过渡辊轴432通过挤压力带动了支撑块431向裁切支架51移动，两个弹簧433逐渐压缩，之后因引导绳受到的阻力逐渐增加，支撑块431会抵触到接近传感器42上。

具体的，所述裁切机构5包括裁切支架51、电动推杆52和裁切刀53，所述裁切支架51两端靠近其底部的侧壁上均设有安装板514，所述底板1上设有两个具有外螺纹的连接柱12，每个安装板514上开设有供连接柱12穿过的穿孔，每个连接柱12上均设有与其螺纹配合的螺帽121，所述裁切支架51上开设有供引导绳通过的方槽511，所述方槽511的槽顶设有用于容纳裁切刀53的容纳槽512，所述电动推杆52呈竖直安装在裁切支架51的顶部，并且电动推杆52的输出端贯穿裁切支架51的顶部，所述电动推杆52的输出端与裁切刀53固定连接，所述方槽511的槽底开设有与裁切刀53配合的沉槽513；无人机上的控制器收到了卡线或绕线的信号后，控制器能够控制电动推杆52驱动裁切刀53从容纳槽512内向沉槽513快速移动，裁切刀53将引导绳裁切端，并且裁切支架51的安装便捷，便于其维护。

具体的，所述连接机构6包括弧形转板61、连接座63、固定件64和两个具有外螺纹的紧固柱65，所述连接座63安装在顶板2的顶部，所述连接座63上开设有半圆槽631，所述半圆槽631的槽壁上开设有与弧形转板61转动配合的转槽632，所述弧形转板61的两端均设有弧形块62，所述连接座63的两端侧壁上均设有与弧形块62滑动配合的弧形槽633，并且两个弧形槽633均与转槽632连通，所述固定件64安装在弧形转板61的一端侧壁上，所述固定件64上开设有两个供紧固柱65通过的通孔，所述顶板2的顶部开设有两个与紧固柱65螺纹配合的螺纹孔22，每个紧固柱65的顶部均设有拧紧手柄651；将无人支架放置到半圆槽631内，然后通过固定件64转动弧形转板61，弧形转板61能够顺着转槽632移动，当固定件64与顶板2顶端形成平行的状态后，将两个紧固柱65分别穿过对应的通孔，然后通过拧紧手柄651紧固到对应的螺纹孔22内，此连接方式，操作简单，利于无人机与整个设备进行快速组装。

具体的，所述底板1上设有四个与四个连接板21一一对应的固定板13，每个固定板13均呈竖直设置，并且每个固定板13均通过螺栓固定在一个连接板21上；这样的连接方式便捷拆卸底板1和顶板2，便于对整个设备进行维护。

本发明的工作原理：本发明的无人机采用八轴无人机，其性能稳定，可全方位应用于各类地形，最大载重5KG，续航时间15min，可架设大跨度档距线路。选用0.75T液压张力机，5T机动绞磨，经济性能好，方便灵活，方便运输。迪尼玛绳具有良好的绝缘和防潮性能，一级绳选用公称直径为2mm的迪尼玛绳，假定光缆盘长3000m,其最小破断负荷为387.76 kg，最大长度时重量为9.6 kg，二级绳选用公称直径为8mm的迪尼玛绳，其最小破断负荷为：6112.45kg，其最大长度时重量为：145.2 kg，9.6+145.2=154.8 kg＜387.76 kg，3千米24芯光缆的重量约为450公斤，145.2+450=595.2＜6112.45 kg，在无其它外力作用的情况下，满足了引绳拉力的要求。因此我们选用迪尼玛绳作为无人机配套牵引绳。选用长度为1000m的迪尼玛绳作为一级绳，重量为3.2kg，小于八轴无人机5 KG的载重量，满足无人机飞行要求。当出现引导绳卡线或绕线等突发情况时，引导绳受到了阻力能够对第二过渡辊轴432进行挤压，第二过渡辊轴432通过挤压力带动了支撑块431向裁切支架51移动，两个弹簧433逐渐压缩，之后因引导绳受到的阻力逐渐增加，支撑块431会抵触到接近传感器42上，接近传感器42将信号通过无人机自带的控制器传递给电动推杆52，电动推杆52驱动裁切刀53下移，裁切刀53将引导绳切割断，从而避免无人机坠毁。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于无人机的引导绳切断装置，其特征在于:包括底板（1）、顶板（2）、收放线机构（3）、检测机构（4）和裁切机构（5），所述顶板（2）的底部设有四个呈矩形分布且均呈竖直设置的连接板（21），四个连接板（21）能够拆卸的安装在底板（1）上，所述顶板（2）的顶部设有两个对称且均用于连接无人机的连接机构（6），所述收放线机构（3）安装在底板（1）以及其中两个连接板（21）上，所述裁切机构（5）安装在底板（1）远离所述收放线机构（3）的一端，所述检测机构（4）位于所述收放线机构（3）与裁切机构（5）之间。

2.根据权利要求1所述的用于无人机的引导绳切断装置，其特征在于:所述收放线机构（3）包括放线电机（31）、第一链轮（32）、第二链轮（33）和卷线辊轴（34），所述卷线辊轴（34）转动安装在其中两个连接板（21）上，所述放线电机（31）安装在底板（1）上，所述第一链轮（32）安装在放线电机（31）的输出端上，所述第二链轮（33）安装在卷线辊轴（34）的一端端部上，并且第二链轮（33）与第一链轮（32）通过链条传动连接。

3.根据权利要求2所述的用于无人机的引导绳切断装置，其特征在于:所述检测机构（4）包括第一过渡辊轴（41）、接近传感器（42）和限位组件（43），所述第一过渡辊轴（41）转动安装在另两个连接板（21）上，并且第一过渡辊轴（41）高于卷线辊轴（34），所述接近传感器（42）安装在底板（1）上且位于所述裁切机构（5）的旁侧，所述限位组件（43）滑动安装在底板（1）上。

4.根据权利要求3所述的用于无人机的引导绳切断装置，其特征在于:所述限位组件（43）包括支撑块（431）、第二过渡辊轴（432）和两个弹簧（433），所述支撑块（431）的底部设有两个对称设置的滑块，所述底板（1）上设有两个与两个滑块一一滑动配合的滑槽（11），所述支撑块（431）的顶部设有两个对称设置的转动座（4311），所述第二过渡辊轴（432）转动安装在两个转动座（4311）上，两个弹簧（433）均呈水平设置，并且每个弹簧（433）的两端分别与支撑块（431）和裁切机构（5）固定连接。

5.根据权利要求1所述的用于无人机的引导绳切断装置，其特征在于:所述裁切机构（5）包括裁切支架（51）、电动推杆（52）和裁切刀（53），所述裁切支架（51）两端靠近其底部的侧壁上均设有安装板（514），所述底板（1）上设有两个具有外螺纹的连接柱（12），每个安装板（514）上开设有供连接柱（12）穿过的穿孔，每个连接柱（12）上均设有与其螺纹配合的螺帽（121），所述裁切支架（51）上开设有供引导绳通过的方槽（511），所述方槽（511）的槽顶设有用于容纳裁切刀（53）的容纳槽（512），所述电动推杆（52）呈竖直安装在裁切支架（51）的顶部，并且电动推杆（52）的输出端贯穿裁切支架（51）的顶部，所述电动推杆（52）的输出端与裁切刀（53）固定连接，所述方槽（511）的槽底开设有与裁切刀（53）配合的沉槽（513）。

6.根据权利要求1所述的用于无人机的引导绳切断装置，其特征在于:所述连接机构（6）包括弧形转板（61）、连接座（63）、固定件（64）和两个具有外螺纹的紧固柱（65），所述连接座（63）安装在顶板（2）的顶部，所述连接座（63）上开设有半圆槽（631），所述半圆槽（631）的槽壁上开设有与弧形转板（61）转动配合的转槽（632），所述弧形转板（61）的两端均设有弧形块（62），所述连接座（63）的两端侧壁上均设有与弧形块（62）滑动配合的弧形槽（633），并且两个弧形槽（633）均与转槽（632）连通，所述固定件（64）安装在弧形转板（61）的一端侧壁上，所述固定件（64）上开设有两个供紧固柱（65）通过的通孔，所述顶板（2）的顶部开设有两个与紧固柱（65）螺纹配合的螺纹孔（22），每个紧固柱（65）的顶部均设有拧紧手柄（651）。

7.根据权利要求1所述的用于无人机的引导绳切断装置，其特征在于:所述底板（1）上设有四个与四个连接板（21）一一对应的固定板（13），每个固定板（13）均呈竖直设置，并且每个固定板（13）均通过螺栓固定在一个连接板（21）上。