CN112587823A - 基于无人机悬挂的防坠落装置及其悬挂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于无人机悬挂的防坠落装置，包括无人机、万向节、连杆、安全挂钩，万向节一端连接在无人机底端，另一端连接连杆，连杆末端形成弯钩形状，能够钩住安全挂钩，无人机上还设有摄像模块；安全挂钩包括挂钩本体，挂钩本体为具有开口处的非闭合结构，挂钩本体的开口处一端与锁口板铰接，且挂钩本体该端与锁口板之间连接弹力片，挂钩本体的开口处另一端安装锁紧机构，通过锁紧机构可限位锁口板使得安全挂钩形成闭合结构，还可通过锁紧机构解除对锁口板的限位使得安全挂钩形成敞开结构，弹力片使得锁口板向锁紧机构方向压紧；利用该装置可实现对作业安全绳的悬挂；本发明基于无人机悬挂的防坠落装置及悬挂方法，能实现安全可靠的悬挂安全绳。

Description

基于无人机悬挂的防坠落装置及其悬挂方法

技术领域

本发明属于输电线路安全工器具技术领域，尤其涉及基于无人机悬挂的防坠落装置及其悬挂方法。

背景技术

多旋翼无人机飞行平台具有机动性强、稳定性高、操作方便、运输方便等特点，针对电网高空作业安全防坠，采用无人机进行安全绳挂接的方式代替作业人员手动挂接，可以兼顾安全性和灵活性，快速而高效。

针对现有输电线路维护检修作业时采用的防坠落装置无法保证每一位作业人员的人身安全，导致输电线路登塔维护检修的危险系数较大的技术问题，本发明提供了一种基于无人机悬挂的防坠落装置及其悬挂方法，对于实现安全可靠的悬挂安全绳，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无人机悬挂的防坠落装置及其悬挂方法，对于实现安全可靠的悬挂安全绳，具有重要的现实意义。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

基于无人机悬挂的防坠落装置，包括无人机、万向节、连杆、安全挂钩，所述万向节一端连接在无人机底端，另一端连接连杆，所述连杆末端形成弯钩形状，能够钩住所述安全挂钩，所述无人机上还设有摄像模块；

所述安全挂钩包括挂钩本体，所述挂钩本体为具有开口处的非闭合结构，挂钩本体的开口处一端与锁口板铰接，且所述挂钩本体该端与锁口板之间连接弹力片，挂钩本体的开口处另一端安装锁紧机构，通过所述锁紧机构可限位所述锁口板使得所述安全挂钩形成闭合结构，还可通过所述锁紧机构解除对所述锁口板的限位使得所述安全挂钩形成敞开结构，所述弹力片使得所述锁口板向所述锁紧机构方向压紧；

还包括上位机，所述上位机可接收所述摄像模块的信号，并控制所述锁紧机构及无人机的工作。

进一步的，所述锁紧机构包括控制舵机、摆臂、插销板，所述控制舵机安装在所述挂钩本体上，所述控制舵机输出端与所述摆臂一端固定连接，所述插销板插在所述挂钩本体的开口处一端，且插销板一端设有滑块，所述滑块位于摆臂上的滑道上，所述控制舵机控制所述摆臂摆动，通过滑动带动滑块移动，从而控制插销板在所述挂钩本体的开口处一端的插入距离，所述插销板的插入距离能实现对锁口板的限位锁住或解除对所述锁口板的限位使得所述安全挂钩形成敞开结构。

进一步的，所述挂锁本体上还设有钩环，所述连杆末端的弯钩形状能够钩住所述钩环。

进一步的，所述挂钩本体的开口处两端不在同一水平面上，使得在悬挂状态时，挂钩本体的开口处与锁口板铰接的一端处于较低的水平面。

进一步的，所述锁口板能被所述锁紧机构限位的一端形成水平板形状。

基于无人机悬挂的防坠落装置的悬挂方法，包括如下步骤：

作业前安全绳挂接：

准备无人机，并将万向节、连杆依次连接；根据作业杆塔的高度选取相应的牵引绳、安全绳和安全挂钩；将安全挂钩挂接在连杆上；将牵引绳一头穿过安全挂钩，并在牵引绳两头悬挂加重悬挂物；通过上位机遥控无人机起飞并升空到指定位置进行悬停；遥控无人机，将安全挂钩送到指定位置，并挂在杆塔横担上，安全挂钩自动回弹闭锁；遥控无人机飞回地面；地面工作人员将安全绳绑在牵引绳上，并拉动牵引绳，将安全绳拉到安全挂钩上；作业人员将安全绳挂在自己防护设备上，另一头由监护人把握，开始高空作业；

高空作业完成后，收回安全绳与安全挂钩：

全部高空作业人员回到地面，解下安全绳，由安全监护人将安全绳从安全挂钩上全部收回；遥控无人机飞到指定位置进行悬停；遥控安全挂钩上的锁紧机构，使锁紧机构开启、安全挂钩解锁；遥控无人机，在摄像模块辅助下用连杆钩住安全挂钩；遥控无人机上升将安全挂钩从横担上脱离；遥控无人机飞回地面，取下安全挂钩；收取无人机及相关部件，完成工作。

本发明的优点和积极效果是：

(1)、本发明能够快速将防坠落绳索安装至杆塔顶端，全部作业时间可控制在15分钟内，并且可实现安全闭锁功能，挂钩安装完成后自动处于安全闭锁状态，挂钩在任意角度下都不会脱出，零件数量少，降低发生故障的机率；

(2)、本发明实现了远程遥控开锁功能，挂钩安装至杆塔上后，地面人员可以通过远程遥控开锁，完成挂钩解锁动作；并且使用万向节及连杆，保证在作业过程中挂钩开口始终保持竖直向下的状态，同时还可以利用无人机航向扭矩调整挂钩开口方向，降低作业难度。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本发明实施例中提供的基于无人机悬挂的防坠落装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的基于无人机悬挂的防坠落装置的万向节、连杆、安全挂钩连接后的结构示意图；

图3为图2中A处的结构放大图；

图4为图2中B处的结构放大图；

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面就结合图1-4来具体说明本发明。

本实施例提供的基于无人机悬挂的防坠落装置，包括无人机1、万向节2、连杆3、安全挂钩4，所述万向节2一端连接在无人机1底端，另一端连接连杆3，所述连杆3末端形成弯钩形状，能够钩住所述安全挂钩4，所述无人机1上还设有摄像模块5；

所述安全挂钩4包括挂钩本体401，所述挂钩本体401为具有开口处的非闭合结构，挂钩本体的开口处一端与锁口板6铰接，且所述挂钩本体401该端与锁口板之间连接弹力片402，挂钩本体的开口处另一端安装锁紧机构7，通过所述锁紧机构可限位所述锁口板使得所述安全挂钩形成闭合结构，还可通过所述锁紧机构解除对所述锁口板的限位使得所述安全挂钩形成敞开结构，所述弹力片402使得所述锁口板向所述锁紧机构方向压紧；

还包括上位机8，所述上位机5可接收所述摄像模块5的信号，并控制所述锁紧机构及无人机的工作。

进一步的，所述锁紧机构7包括控制舵机701、摆臂702、插销板703，所述控制舵机701安装在所述挂钩本体401上，所述控制舵机701输出端与所述摆臂702一端固定连接，所述插销板703插在所述挂钩本体401的开口处一端，且插销板703一端设有滑块7031，所述滑块7031位于摆臂702上的滑道7021上，所述控制舵机701控制所述摆臂702摆动，通过滑道带动滑块移动，从而控制插销板在所述挂钩本体的开口处一端的插入距离，所述插销板的插入距离能实现对锁口板的限位锁住或解除对所述锁口板的限位使得所述安全挂钩形成敞开结构。

需要说明的是，所述挂锁本体上还设有钩环4011，所述连杆末端的弯钩形状能够钩住所述钩环；并且，所述挂钩本体的开口处两端不在同一水平面上，使得在悬挂状态时，挂钩本体的开口处与锁口板铰接的一端处于较低的水平面，从而能方便后续作业时牵引绳或安全绳的悬挂，并且，为了使得插销板703对锁口板更好的限位，可以考虑，所述锁口板能被所述锁紧机构限位的一端形成水平板形状。

基于无人机悬挂的防坠落装置的悬挂方法，包括如下步骤：

作业前安全绳挂接：

准备无人机，并将万向节、连杆依次连接；根据作业杆塔的高度选取相应的牵引绳、安全绳和安全挂钩；将安全挂钩挂接在连杆上；将牵引绳一头穿过安全挂钩，并在牵引绳两头悬挂加重悬挂物；通过上位机遥控无人机起飞并升空到指定位置进行悬停；遥控无人机，将安全挂钩送到指定位置，并挂在杆塔横担上，安全挂钩自动回弹闭锁；遥控无人机飞回地面；地面工作人员将安全绳绑在牵引绳上，并拉动牵引绳，将安全绳拉到安全挂钩上；作业人员将安全绳挂在自己防护设备上，另一头由监护人把握，开始高空作业；

高空作业完成后，收回安全绳与安全挂钩：

全部高空作业人员回到地面，解下安全绳，由安全监护人将安全绳从安全挂钩上全部收回；遥控无人机飞到指定位置进行悬停；遥控安全挂钩上的锁紧机构，使锁紧机构开启、安全挂钩解锁；遥控无人机，在摄像模块辅助下用连杆钩住安全挂钩；遥控无人机上升将安全挂钩从横担上脱离；遥控无人机飞回地面，取下安全挂钩；收取无人机及相关部件，完成工作。

以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.基于无人机悬挂的防坠落装置，其特征在于：包括无人机、万向节、连杆、安全挂钩，所述万向节一端连接在无人机底端，另一端连接连杆，所述连杆末端形成弯钩形状，能够钩住所述安全挂钩，所述无人机上还设有摄像模块；

所述安全挂钩包括挂钩本体，所述挂钩本体为具有开口处的非闭合结构，挂钩本体的开口处一端与锁口板铰接，且所述挂钩本体该端与锁口板之间连接弹力片，挂钩本体的开口处另一端安装锁紧机构，通过所述锁紧机构可限位所述锁口板使得所述安全挂钩形成闭合结构，还可通过所述锁紧机构解除对所述锁口板的限位使得所述安全挂钩形成敞开结构，所述弹力片使得所述锁口板向所述锁紧机构方向压紧；

还包括上位机，所述上位机可接收所述摄像模块的信号，并控制所述锁紧机构及无人机的工作。

2.根据权利要求1所述的基于无人机悬挂的防坠落装置，其特征在于：所述锁紧机构包括控制舵机、摆臂、插销板，所述控制舵机安装在所述挂钩本体上，所述控制舵机输出端与所述摆臂一端固定连接，所述插销板插在所述挂钩本体的开口处一端，且插销板一端设有滑块，所述滑块位于摆臂上的滑道上，所述控制舵机控制所述摆臂摆动，通过滑动带动滑块移动，从而控制插销板在所述挂钩本体的开口处一端的插入距离，所述插销板的插入距离能实现对锁口板的限位锁住或解除对所述锁口板的限位使得所述安全挂钩形成敞开结构。

3.根据权利要求1或2所述的基于无人机悬挂的防坠落装置，其特征在于：所述挂锁本体上还设有钩环，所述连杆末端的弯钩形状能够钩住所述钩环。

4.根据权利要求2所述的基于无人机悬挂的防坠落装置，其特征在于：所述挂钩本体的开口处两端不在同一水平面上，使得在悬挂状态时，挂钩本体的开口处与锁口板铰接的一端处于较低的水平面。

5.根据权利要求1所述的基于无人机悬挂的防坠落装置，其特征在于：所述锁口板能被所述锁紧机构限位的一端形成水平板形状。

6.权利要求1-5任一项所述的基于无人机悬挂的防坠落装置的悬挂方法，其特征在于：包括如下步骤：

作业前安全绳挂接：

准备无人机，并将万向节、连杆依次连接；根据作业杆塔的高度选取相应的牵引绳、安全绳和安全挂钩；将安全挂钩挂接在连杆上；将牵引绳一头穿过安全挂钩，并在牵引绳两头悬挂加重悬挂物；通过上位机遥控无人机起飞并升空到指定位置进行悬停；遥控无人机，将安全挂钩送到指定位置，并挂在杆塔横担上，安全挂钩自动回弹闭锁；遥控无人机飞回地面；地面工作人员将安全绳绑在牵引绳上，并拉动牵引绳，将安全绳拉到安全挂钩上；作业人员将安全绳挂在自己防护设备上，另一头由监护人把握，开始高空作业；

高空作业完成后，收回安全绳与安全挂钩：

全部高空作业人员回到地面，解下安全绳，由安全监护人将安全绳从安全挂钩上全部收回；遥控无人机飞到指定位置进行悬停；遥控安全挂钩上的锁紧机构，使锁紧机构开启、安全挂钩解锁；遥控无人机，在摄像模块辅助下用连杆钩住安全挂钩；遥控无人机上升将安全挂钩从横担上脱离；遥控无人机飞回地面，取下安全挂钩；收取无人机及相关部件，完成工作。

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