CN111003612A - 智能收放线装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能收放线装置及其工作方法，该装置包括机架、卷线组件、排线组件、送线组件、主动力源以及控制组件，送线组件包括主动送线轮、被动送线轮以及用于在通电时带动被动送线轮朝靠近主动送线轮方向移动的电磁结构，主动送线轮与主动力源连接，主动送线轮连接于机架上，被动送线轮滑动连接于机架上，电磁结构连接于机架上，排线组件以及卷线组件分别连接于机架上；电磁结构与控制组件连接，排线组件与卷线组件连接，卷线组件与主动力源连接。本发明实现自动控制线缆的收放，以提高整个线缆收放过程的安全性以及效率。

Description

智能收放线装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及收放线装置，更具体地说是指智能收放线装置及其工作方法。

背景技术

系留无人机是无人机的一种，由地面的工作站供应系留无人机飞行时所需的电能，系留无人机具有其他无人机所具备的定点定高飞行稳定的性能外，还具有长航飞行的功能。理论上来说，只要地面工作站提供足够的电能，系留无人机就能长期定高定点地持续飞行，这样的无人机飞行器可广泛应用在通讯应急中继，实况转播及空中监控等情况中。

但是目前存在的系留无人机的收放线装置采用的是手动控制方式，即通过手工的操作实现系留线缆的收放，此种方式需要单独消耗人力且工作繁琐，手动操作放线速度必须满足大于等于无人机上升速度，收线时无人机下降速度大于手动操作收线速度会出现滞留大量线缆，滞留的线缆易于缠绕打结，对线缆破坏性和安全性带来极大隐患。

因此，有必要设计一种新的装置，实现自动控制线缆的收放，以提高整个线缆收放过程的安全性以及效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供智能收放线装置及其工作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：智能收放线装置，包括机架、卷线组件、排线组件、送线组件、主动力源以及控制组件，所述送线组件包括主动送线轮、被动送线轮以及用于在通电时带动所述被动送线轮朝靠近主动送线轮方向移动的电磁结构，所述主动送线轮与所述主动力源连接，所述主动送线轮连接于所述机架上，所述被动送线轮滑动连接于所述机架上，所述电磁结构连接于所述机架上，所述排线组件以及所述卷线组件分别连接于所述机架上；所述电磁结构与所述控制组件连接，所述排线组件与所述卷线组件连接，所述卷线组件与所述主动力源连接。

其进一步技术方案为：所述被动送线轮的两端分别通过连接板与所述机架连接，所述连接板上分别设有滑槽，所述被动送线轮的两端分别置于所述滑槽内，所述被动送线轮的两端还连接有拉力架，所述拉力架置于所述连接板的外端，且所述拉力架靠近所述电磁结构的一侧连接有磁铁，所述主动送线轮的两端分别与所述连接板连接。

其进一步技术方案为：所述排线组件包括排线支架、上排线轮以及下排线轮，所述上排线轮以及下排线轮分别与所述排线支架连接，所述上排线轮位于所述下排线轮的上方，且所述上排线轮以及下排线轮之间形成有供线缆穿过的排线空隙；所述排线支架通过排线滑动组件与所述卷线组件连接，所述排线滑动组件与所述机架连接。

其进一步技术方案为：所述排线滑动组件包括排线丝杠以及排线传动轮，所述排线丝杠的一端与所述机架连接，所述排线丝杠的另一端与所述排线传动轮连接，所述排线传动轮与所述卷线组件通过排线皮带连接。

其进一步技术方案为：所述卷线组件包括卷线筒，所述卷线筒的一端与所述主动力源连接，所述卷线筒与所述主动力源连接的一端还连接有与外部电源连接的光电滑环，所述卷线筒的另一端连接有排线主动轮，所述排线主动轮与所述排线传动轮通过所述排线皮带连接，所述卷线筒通过卷线轴承座连接于所述机架上。

其进一步技术方案为：所述卷线筒与所述排线主动轮连接的一端还连接有张力调节件，所述张力调节件与所述控制组件连接。

其进一步技术方案为：还包括用于检测卷线组件上的线缆温度的传感器组件以及用于供线缆穿过的过线组件，所述过线组件位于所述排线组件的一侧，所述传感器组件与所述控制组件连接，所述传感器组件连接于所述机架上。

其进一步技术方案为：所述过线组件包括过线架、过线框以及过线导轮，所述过线架与所述机架连接，所述过线架远离所述排线组件的一侧连接有过线丝杆，所述过线框滑动连接于所述过线丝杆上，所述过线导轮的两端分别与所述过线架连接，所述过线导轮位于所述过线丝杆的外侧，所述过线架上连接有位置传感器，所述位置传感器与所述控制组件连接。

其进一步技术方案为：所述过线组件包括立架、导线轮组以及激光位置传感器，所述导线轮组连接于所述立架上，所述导线轮组内设有供线缆穿过的导向空隙，所述激光位置传感器连接于所述立架上，所述立架上还连接有主控器，所述主控器与所述激光位置传感器连接，所述主控器与所述控制组件连接。

本发明还提供了智能收放线装置的工作方法，包括：

当进行收线时，控制组件控制电磁结构通电吸合，以使得被动送线轮朝靠近主动送线轮的方向移动，线缆位于主动送线轮以及被动送线轮之间，且主动送线轮以及被动送线轮压紧线缆，排线组件以及卷线组件分别在控制组件的控制下工作，以将线缆通过排线组件后均匀排布在卷线组件上；

当进行放线时，控制组件控制电磁结构断电不处于吸合状态，被动送线朝远离主动送线轮的方向移动，以使得被动送线轮恢复至原位置，线缆位于主动送线轮以及被动送线轮之间，主动送线轮以及被动送线轮未压紧线缆，排线组件以及卷线组件分别在控制组件的控制下工作，以将线缆通过排线组件后从卷线组件上放出。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过设置卷线组件、排线组件、送线组件、主动力源以及控制组件，利用主动力源驱动送线组件、排线组件以及卷线组件工作，在进行收线时，电磁结构通电吸合，控制被动送线轮以及主动送线轮夹紧线缆，避免出现滞留线缆，配合排线组件和卷线组件，将线缆均匀排布地卷在卷线组件上，在进行放线时，电磁结构断电不吸合，被动送线轮以及主动送线轮未夹紧线缆，线缆输出至无人机，通过排线组件和卷线组件以及送线组件的配合，由控制组件控制主动力源的工作，实现自动控制线缆的收放，以提高整个线缆收放过程的安全性以及效率。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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为本发明具体实施例提供的智能收放线装置的立体结构示意图一(不包括过线组件)；

图2为本发明具体实施例提供的智能收放线装置的立体结构示意图二(不包括过线组件)；

图3为本发明具体实施例提供的排线组件的立体结构示意图；

图4为本发明具体实施例提供的智能收放线装置的立体结构示意图；

图5为本发明具体实施例提供的智能收放线装置的主视结构示意图一；

图6为本发明具体实施例提供的智能收放线装置的主视结构示意图二；

图7为本发明具体实施例提供的智能收放线装置的俯视结构示意图；

图8为本发明另一具体实施例提供的智能收放线装置的立体结构示意图；

图9为本发明另一具体实施例提供的智能收放线装置的俯视结构示意图；

图10为本发明另一具体实施例提供的智能收放线装置的主视结构示意图；

图11为本发明另一具体实施例提供的过线组件的主视结构示意图；

图12为本发明另一具体实施例提供的张力调节件的剖切结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

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，本领域技术人员在没有作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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

如图1～12所示的具体实施例，本实施例提供的智能收放线装置，可以运用在系留无人机的收放线，当然，还可以运用在对于其他需要使用到线缆的场景中，进行线缆的智能收放。

在一实施例中，请参阅图1至图2，上述的智能收放线装置，包括机架10、卷线组件、排线组件、送线组件、主动力源70以及控制组件；其中，主动力源70作为整个收放线装置的主要动力源，对送线组件、排线组件以及卷线组件提供动力源；送线组件在进行线缆收线过程中用于夹紧线缆，以便线缆有序地卷在卷线组件上，且不易出现缠绕和打结的线缆，在线缆放线的过程中松开对线缆的夹紧；排线组件在进行线缆收线过程中用于将送线组件输送过来的线缆有序地且均匀地排布在卷线组件上，在进行线缆放线过程中用于从卷线组件上有序地将线缆输出至送线组件处；卷线组件在进行线缆收线过程中用于将线缆卷起来，在放线的过程中用于将线缆输出。

具体地，请参阅图1与图2，上述的送线组件包括主动送线轮20、被动送线轮21以及用于在通电时带动被动送线轮21朝靠近主动送线轮20方向移动的电磁结构27，主动送线轮20与主动力源70连接，主动送线轮20连接于机架10上，被动送线轮21滑动连接于机架10上，电磁结构27连接于机架10上，电磁结构27与控制组件连接。

电磁结构27在通电后吸合，对被动送线轮21在电磁结构27的吸合作用下，朝靠近主动送线轮20的方向移动，以使得被动送线轮21以及主动送线轮20夹紧线缆，可保证线缆收线过程的成功率。

另外，上述的排线组件以及卷线组件分别连接于机架10上；排线组件与卷线组件连接，卷线组件与主动力源70连接，主动力源70将动力传递给卷线组件，卷线组件将动力传递给排线组件，从而使得卷线组件与排线组件同步运动，以确保线缆可以均匀地排布在卷线组件上，或者线缆从卷线组件上有序的输出。

在一实施例中，请参阅图2，上述的被动送线轮21的两端分别通过连接板23与机架10连接，连接板23上分别设有滑槽，被动送线轮21的两端分别置于滑槽内，被动送线轮21的两端还连接有拉力架，拉力架置于连接板23的外端，且拉力架靠近电磁结构27的一侧连接有磁铁26，主动送线轮20的两端分别与连接板23连接。

该拉力架包括水平板25以及连接于水平板25两端的侧板24，两个侧板24分别垂直于水平板25，该水平板25上连接有磁铁26，上述的被动送线轮21的两端分别与对应的侧板24连接，从而实现拉力架与被动送线轮21的连接。

另外，侧板24上设有通槽，上述的主动送线轮20的两端分别穿过对应的通槽，以便于被动送线轮21在移动的过程中不易干扰到主动送线轮20的正常工作。

具体地，上述的两个连接板23的内端通过第一限位板28连接，两个连接板23的外端通过第二限位板281连接，且上述的被动送线轮21和主动送线轮20置于第一限位板28以及第二限位板281之间，第一限位板28以及第二限位板281对主动送线轮20以及被动送线轮21起到限位作用。

另外，上述的主动送线轮20的一端连接有送线传动轮22，该送线传动轮22与主动力源70之间通过送线皮带29连接，主动力源70工作时，送线组件在送线传动轮22的运动驱动主动送线轮20旋转，电磁结构27在控制组件的作用下通电吸合，吸引安装有磁铁26的拉力架趋向电磁结构27运动，而电磁结构27安装在靠近主动送线轮20的方向，电磁结构27安装在机架10上面，拉力架连接在被动送线轮21上，电磁结构27吸合磁铁26的时候，被动送线轮21向主动送线轮20运动，通过压力把线缆压紧在主动送线轮20和被动送线轮21中间，另外，上述的主动送线轮20和被动送线轮21上设有滚花，可对线缆产生较大的摩擦力，这样保证主动送线轮20在旋转的时候能够顺利的把线缆从卷线组件上送出去。

当电磁结构27不通电吸合之后，主动送线轮20和被动送线轮21之间就没有了那么大的夹紧力，线缆能够自由的进出于主动送线轮20和被动送线轮21之间。

在一实施例中，请参阅图3，上述的排线组件包括排线支架、上排线轮30以及下排线轮33，上排线轮30以及下排线轮33分别与排线支架连接，上排线轮30位于下排线轮33的上方，且上排线轮30以及下排线轮33之间形成有供线缆穿过的排线空隙；排线支架通过排线滑动组件与卷线组件连接，排线滑动组件与机架10连接。

上述的排线支架包括排线上支架321以及排线下支架322，上述的排线上支架321与排线下支架322之间通过支承板323连接，上述的上排线轮30以及下排线轮33分别与支承板323连接，上述的排线上支架321和排线下支架322之间还连接有若干排线导向轮31，线缆从若干个排线导向轮31之间穿过后，再经过排线空隙穿过。

在一实施例中，请参阅图2，上述的排线滑动组件包括排线丝杠34以及排线传动轮35，排线丝杠34的一端与机架10连接，排线丝杠34的另一端与排线传动轮35连接，排线传动轮35与卷线组件通过排线皮带36连接。

卷线组件和排线组件之间通过排线皮带36、排线传动轮35和排线丝杠34连接在一起，排线组件安装在排线丝杠34的上面，在排线传动轮35在排线皮带36的带动下转动，以带动排线组件往复运动，进而将线缆均匀的排布在卷线组件上面。

在一实施例中，请参阅图1与2，上述的卷线组件包括卷线筒40，卷线筒40的一端与主动力源70连接，卷线筒40与主动力源70连接的一端还连接有与外部电源连接的光电滑环43，卷线筒40的另一端连接有排线主动轮，排线主动轮与排线传动轮35通过排线皮带36连接，卷线筒40通过卷线轴承座连接于机架10上。

另外，光电滑环43把地面上的电力和卷线筒40上的电力接通起来，保证了卷线筒40在旋转的过程中也能够有电力从地面通过线缆输送给空中的无人机。

由于卷线筒40的旋转方向和主动送线轮20的旋转方向不一致，卷线筒40和主动送线轮20均是有同一个主动力源70进行控制，因此，主动力源70上设有输出轴，该输出轴上连接有第一主动轮以及第二主动轮11，卷线筒40与主动力源70连接的一端连接有卷线主动轮，该第一主动轮轮与卷线主动轮之间通过卷线皮带连接，第二主动轮11与送线皮带29连接，且输出轴上还连接有转向相反的单向轴承，该单向轴承置于第一主动轮以及第二主动轮11之间；这样保证了在主动力源70控制卷线筒40旋转的时候不会带动主动送线轮20转动，主动力源70在控制主动送线轮20旋转的时候不会带动卷线筒40转动。

在一实施例中，请参阅图1，上述的卷线筒40与排线传动轮连接的一端还连接有张力调节件，张力调节件与控制组件连接。

在一实施例，张力调节件包括磁阻尼器41，磁阻尼器41可用来调节线缆的张力，使得线缆处于恒张力状态，以便于收线过程中，线缆可以贴紧卷线筒40均匀排布。以提高整个线缆收放过程的安全性以及效率。

在一实施例中，上述的智能收放线装置还包括用于检测卷线组件上的线缆温度的传感器组件以及用于供线缆穿过的过线组件，过线组件位于所述排线组件的一侧，传感器组件与所述控制组件连接。过线组件可以在线缆进行送线和放线的过程中，起到检测线缆所处的状态，是处于被拉紧还是处于滞留状态，并反馈至控制组件，由控制组件调控收线或放线的速度，避免出现滞留线缆而造成对线缆的破坏。

具体地，传感器组件连接于机架10上，且传感器组件包括若干个红外温度传感器61。由于线缆在使用的过程中会给无人机供电，由于过的电流比较大，线缆本身的直径比较小，线缆发热较大，所以在机架10上安装了6个红外温度传感器61，对卷线筒40上的线缆的温度进行实时测量，并反馈给控制组件，控制组件实时监控温度数据，如果温度超过临界值就会触发声光报警器60，同时触发送线组件开始送线，把线缆都往外排除，机器向前运动。如图8所示，线缆在地面排布成S形状，增加线缆的散热面积来加强散热，降低故障率。

在一实施例中，请参阅图4，上述的过线组件包括过线架、过线框83以及过线导轮82，过线架与机架10连接，过线架远离排线组件的一侧连接有过线丝杆81，过线框83滑动连接于过线丝杆81上，过线导轮82的两端分别与过线架连接，过线导轮82位于过线丝杆81的外侧，过线架上连接有位置传感器84，位置传感器84与控制组件连接。

在放线过程中，线缆从卷线筒40、排线组件以及送线组件后，穿过过线框83后，从过线导轮82的下方穿过，过线框83在线缆的作用力作用下在过线丝杆81上左右运动，线缆被无人机牵引往左边时，过线框83在过线丝杆81上朝左边运动；线缆被无人机牵引往右边时，过线框83在过线丝杆81上朝右边运动，过线架上连接有位置传感器84，位置传感器84位于过线丝杆81的两端，以便于感知过线框83的位置。

另外，上述的机架10的下方设有若干个车轮50，且机架10上设有与车轮50连接的车轮动力源51，该车轮动力源51与控制组件连接；机架10上安装有四个车轮动力源51，控制车轮50的转动方向来控制机架10的运动和运动方向，控制组件根据位置传感器84的数据控制车轮动力源51的运动。

开关控制板用来对小车的运动进行人为的调整。分别是手动模式和自动模式。手动就是停电状态。自动就是有电的时候。

当位置传感器84感知到过线框83往左运动，那么位置传感器84把信号传递给控制组件，控制组件控制车轮动力源51来调整机架10的方向，使得过线框83始终能够保持在过线丝杆81的中间位置，避免了线缆到达过线丝杆81的两端之后对机架10的结构形成侧向的拉扯而造成故障，另外还可以顺应风向的改变而做出机架10方向的调整，无人机在空中飞行时，线缆连接无人机上面，当有风的情况下线缆会被吹弯曲往风的下风方向移动，此时可以根据过线框83在线缆的作用下移动的方向，有位置传感器84检测后经过控制组件控制车轮动力源51调整方向，以提高整个放线和收线的安全性。

在一实施例中，过线架包括两个过线侧架80，两个过线侧架80的外端分别与过线导轮82的两端连接，且上述的过线丝杆81的两端分别与两个过线侧架80对应连接，且两个过线侧架80的内端沿着自下而上朝内的方向倾斜延伸，以形成过线连接段，过线连接段与机架10铰接，其中一个过线侧架80上连接有旋转编码器90，控制组件根据旋转编码器90的信息来控制电磁结构27的通电吸合和断电不吸合状态。

请参阅图5至图6，过线架处于图5与图6的两个位置中间之间时，控制组件对车轮动力源51不做出反应，当过线架处于图5的位置时，此时控制组件驱动主动力源70工作，以使得整个装置处于收线状态；当过线架处于图6的位置时，此时控制组件驱动主动力源70工作，以使得整个装置处于放线状态。

控制组件对于主动力源70和4个车轮动力源51的控制采用PWM波进行控制，当旋转编码器90所反馈的角度和位置传感器84反馈的距离数据变化剧烈时，主动力源70或者4个车轮动力源51的速度就会随着旋转编码器90以及位置传感器84的数据变化快慢程度而变化，具体是采用PID进行控制。

请参阅图7，机架10向前运动，排线组件把线缆往后面排出，在地面形成S形状的排布，以降低了人工的劳动强度，提高了效率，降低了对布置电缆的场地面积的要求，同时使用机架10排布的线缆更加整齐的标准，能够降低线缆被折弯损坏的概率，提高整个收放线过程的安全性。

在本实施例中，上述的电磁结构27包括但不局限于电磁铁。

上述的主动力源70还连接有电机编码器，该电机编码器与控制组件连接。

在本实施例中，控制组件包括控制器。

上述的智能收放线装置，通过设置卷线组件、排线组件、送线组件、主动力源70以及控制组件，利用主动力源70驱动送线组件、排线组件以及卷线组件工作，在进行收线时，电磁结构27通电吸合，控制被动送线轮21以及主动送线轮20夹紧线缆，避免出现滞留线缆，配合排线组件和卷线组件，将线缆均匀排布地卷在卷线组件上，在进行放线时，电磁结构27断电不吸合，被动送线轮21以及主动送线轮20未夹紧线缆，线缆输出至无人机，通过排线组件和卷线组件以及送线组件的配合，由控制组件控制主动力源70的工作，实现自动控制线缆的收放，以提高整个线缆收放过程的安全性以及效率。

图8为本发明另一具体实施例提供的智能收放线装置的立体结构示意图。如图8所示，本实施例与上一实施例的区别在于过线组件，其他部件与上述实施例提及的对应部件一致，此处不再赘述，下面详细说明本实施例中所不同的过线组件。

请参阅图11，上述的过线组件包括立架91、导线轮组92以及激光位置传感器93，导线轮组92连接于立架91上，导线轮组92内设有供线缆穿过的导向空隙，激光位置传感器93连接于立架91上，立架91上还连接有主控器94，主控器94与激光位置传感器93连接，主控器94与控制组件连接，具体地，导线轮组92滑动连接在立架91上。

本实施例的智能收放线装置可以放置在在某些实际场合，比如机架10只能放置在离电源较近的地方，但是无人机的起飞地点在远离电源的地方，中间区域会有一些小树林。激光位置传感器93外置，与机架10之间没有直接的物理连接，这样能够实现机架10和过线组件分别在两个地方使用的功能。若在这些场景使用上述实施例的智能收放线装置会导致无人机在空中飞行的过程中，线缆会挂到无人机起飞地点和机架10位置处两者之间的小树上面，对无人机的安全飞行形成危害，本实施例的智能收放线装置能够把无人机的起飞地点放置在任意位置，增加了重型系留无人机的使用环境适应性。

上述的立架91上放置有重物，上述的主控器94上集成有电池以及无线数传电台，用于控制激光位置传感器93，把激光位置传感器93获取的数据信息返回给控制组件，线缆在导线轮组92之间穿过，从机架10的上方向上穿出去。

请参阅图9至图10，当激光位置传感器93返回的位置信息显示导线轮组92到达底部，则说明线缆过于松弛，需要控制组件控制卷线筒40收紧线缆。当激光位置传感器93的位置返回的信息显示导线轮组92的位置高于设定值，则说明线缆过于张紧，可能是因为风力较大，把无人机和地面的机架10之间的线缆吹得张紧了，也有可能是由于无人机在不断的爬高，导致线缆张紧，则需要控制组件控制卷线组件、送线组件以及排线组件朝外送线，以进行线缆补偿，避免对线缆造成损坏，提高整体的安全性。

上述的智能收放线装置可以运用于一些特殊场景，增广整个装置的适用性。

图12为本发明另一具体实施例提供的张力调节件的立体结构示意图。如图12所示，本实施例与第一实施例和第二个实施例的区别在于张力调节件，其他部件与上述实施例提及的对应部件一致，此处不再赘述，下面详细说明本实施例中所不同的张力调节件。

请参阅图12，上述的张力调节件包括离合器，该离合器包括外环411以及内环412，该内环412的外周连接有液压缸，液压缸包括液压缸体414以及位于液压缸体414内的活塞417，该活塞417的外端连接有弹簧416，该弹簧416的外端连接有离合球头413，该离合球头413与外环411的内端抵接。

液压缸体414内部充满液压油，液压油来自外部的液压油供应设备，液压活塞417和离合球头413中间连接有弹簧416，离合球头413、活塞417均布置在液压缸体414内部，液压缸体414尾部联通至内环412内的液压油环路415，液压油环路415联通到外部液压油供应设备。

液压油推动活塞417沿着液压缸体414运动，当外部供应的液压油压力增加，液压缸腔体内部的液压油压力随之增加，推动活塞417向外环411运动，挤压弹簧416，弹簧416挤压离合球头413尾部所连接的活塞417，离合球头413的外缘挤压外环411，起到支撑作用。

液压油环路415设置在内环412内，液压缸体414、内环412是一个没有相对运动的整体零件。外环411能够相对于其他部件围绕其圆心转动。

当液压油较低时，离合球头413对外环411的挤压力较低，内环412和外环411之间相对转动需要的扭矩就低，如果液压油压力增加，那么外环411和内环412之间相对转动需要的扭矩就会增加，通过调节外部液压油的压力能够合器外环411和内环412之间相对转动需要的扭矩，实现扭矩可调和扭矩恒定的效果。由于离合器的内环412和外环411之间的相对运动是通过离合球头413和外环411之间的齿形槽作用的，该齿形槽设置在外环411的内侧壁上，通过调节齿形槽的不同高度和大小，可以把离合器作为机械脉冲波形发神器使用。机械脉冲波形发生器进而也能用于作为设备疲劳测试的仪器。可以代替上述的磁阻尼器41，用来调节线缆的张力，使得线缆处于恒张力状态。

在另一实施例中，还可以在无人机上安装GPS和加速度传感器，控制组件与GPS以及加速度传感器连接，控制组件接收GPS的经纬度和海拔高度数据，确认无人机与地面上的智能收放线装置之间的距离，智能收放线装置的放出线缆的长度由电机编码器读取之后，传送给控制组件，控制组件对比由GPS获取的经纬度和海拔高度数据转化为的无人机与智能收放线装置之间的距离以及电机编码器给出的智能收放线装置放出的线缆长度，通过GPS的数据去控制地面智能收放线装置的送线和收线动作。

为了更精准的提前判定放线还是收线，使用加速度传感器判定无人机是处于上升还是下降状态，无人机上升状态就提前判断智能收放线装置需要放线，无人机处于下降状态就判断智能收放线装置需要收线。实现收放线的控制。

在一实施例中，上述的智能收放线装置的工作方法，包括：

当进行收线时，控制组件控制电磁结构27通电吸合，以使得被动送线轮21朝靠近主动送线轮20的方向移动，线缆位于主动送线轮20以及被动送线轮21之间，且主动送线轮20以及被动送线轮21压紧线缆，排线组件以及卷线组件分别在控制组件的控制下工作，以将线缆通过排线组件后均匀排布在卷线组件上；

当进行放线时，控制组件控制电磁结构27断电不处于吸合状态，被动送线朝远离主动送线轮20的方向移动，以使得被动送线轮21恢复至原位置，线缆位于主动送线轮20以及被动送线轮21之间，主动送线轮20以及被动送线轮21未压紧线缆，排线组件以及卷线组件分别在控制组件的控制下工作，以将线缆通过排线组件后从卷线组件上放出，且传感器组件检测到卷线组件上的线缆温度超过设定临界值，则控制组件驱动卷线组件、排线组件以及送线组件进行放线操作。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述智能收放线装置的工作方法的具体实现过程，可以参考前述智能收放线装置实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.智能收放线装置，其特征在于，包括机架、卷线组件、排线组件、送线组件、主动力源以及控制组件，所述送线组件包括主动送线轮、被动送线轮以及用于在通电时带动所述被动送线轮朝靠近主动送线轮方向移动的电磁结构，所述主动送线轮与所述主动力源连接，所述主动送线轮连接于所述机架上，所述被动送线轮滑动连接于所述机架上，所述电磁结构连接于所述机架上，所述排线组件以及所述卷线组件分别连接于所述机架上；所述电磁结构与所述控制组件连接，所述排线组件与所述卷线组件连接，所述卷线组件与所述主动力源连接。

2.根据权利要求1所述的智能收放线装置，其特征在于，所述被动送线轮的两端分别通过连接板与所述机架连接，所述连接板上分别设有滑槽，所述被动送线轮的两端分别置于所述滑槽内，所述被动送线轮的两端还连接有拉力架，所述拉力架置于所述连接板的外端，且所述拉力架靠近所述电磁结构的一侧连接有磁铁，所述主动送线轮的两端分别与所述连接板连接。

3.根据权利要求2所述的智能收放线装置，其特征在于，所述排线组件包括排线支架、上排线轮以及下排线轮，所述上排线轮以及下排线轮分别与所述排线支架连接，所述上排线轮位于所述下排线轮的上方，且所述上排线轮以及下排线轮之间形成有供线缆穿过的排线空隙；所述排线支架通过排线滑动组件与所述卷线组件连接，所述排线滑动组件与所述机架连接。

4.根据权利要求3所述的智能收放线装置，其特征在于，所述排线滑动组件包括排线丝杠以及排线传动轮，所述排线丝杠的一端与所述机架连接，所述排线丝杠的另一端与所述排线传动轮连接，所述排线传动轮与所述卷线组件通过排线皮带连接。

5.根据权利要求4所述的智能收放线装置，其特征在于，所述卷线组件包括卷线筒，所述卷线筒的一端与所述主动力源连接，所述卷线筒与所述主动力源连接的一端还连接有与外部电源连接的光电滑环，所述卷线筒的另一端连接有排线主动轮，所述排线主动轮与所述排线传动轮通过所述排线皮带连接，所述卷线筒通过卷线轴承座连接于所述机架上。

6.根据权利要求5所述的智能收放线装置，其特征在于，所述卷线筒与所述排线主动轮连接的一端还连接有张力调节件，所述张力调节件与所述控制组件连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的智能收放线装置，其特征在于，还包括用于检测卷线组件上的线缆温度的传感器组件以及用于供线缆穿过的过线组件，所述过线组件位于所述排线组件的一侧，所述传感器组件与所述控制组件连接，所述传感器组件连接于所述机架上。

8.根据权利要求7所述的智能收放线装置，其特征在于，所述过线组件包括过线架、过线框以及过线导轮，所述过线架与所述机架连接，所述过线架远离所述排线组件的一侧连接有过线丝杆，所述过线框滑动连接于所述过线丝杆上，所述过线导轮的两端分别与所述过线架连接，所述过线导轮位于所述过线丝杆的外侧，所述过线架上连接有位置传感器，所述位置传感器与所述控制组件连接。

9.根据权利要求7所述的智能收放线装置，其特征在于，所述过线组件包括立架、导线轮组以及激光位置传感器，所述导线轮组连接于所述立架上，所述导线轮组内设有供线缆穿过的导向空隙，所述激光位置传感器连接于所述立架上，所述立架上还连接有主控器，所述主控器与所述激光位置传感器连接，所述主控器与所述控制组件连接。

10.智能收放线装置的工作方法，其特征在于，包括：

当进行收线时，控制组件控制电磁结构通电吸合，以使得被动送线轮朝靠近主动送线轮的方向移动，线缆位于主动送线轮以及被动送线轮之间，且主动送线轮以及被动送线轮压紧线缆，排线组件以及卷线组件分别在控制组件的控制下工作，以将线缆通过排线组件后均匀排布在卷线组件上；

当进行放线时，控制组件控制电磁结构断电不处于吸合状态，被动送线朝远离主动送线轮的方向移动，以使得被动送线轮恢复至原位置，线缆位于主动送线轮以及被动送线轮之间，主动送线轮以及被动送线轮未压紧线缆，排线组件以及卷线组件分别在控制组件的控制下工作，以将线缆通过排线组件后从卷线组件上放出。

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