CN112758301B - 一种无人机牵引线缆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无人机牵引线缆的方法，属于无人机技术领域。将线缆的自由端固定在安装板上，控制无人机按照施工要求对线缆进行牵引；在放线过程中，控制电磁块一和电磁块二，使驱动杆与电磁块一之间留有间隙，当线缆对安装板的拉力减小时能够实时的减小无人机对线缆的牵引力，当线缆对安装的拉力增大时能够实时的增大无人机对线缆的牵引力。本发明具有能够缓和线缆拉力，提高施工稳定性和安全性等优点。

Description

一种无人机牵引线缆的方法
技术领域
本发明属于无人机技术领域，涉及一种无人机牵引线缆的方法。
背景技术
无人机在电力施工过程中作为架线机能够节约人力、提高施工安全性和施工效率等优点，目前的多轴飞行器多是固定轴数的飞行器，即悬臂的数量和马达的输出功率都是固定的，在用于电力施工架线过程中，由于线缆越长、无人机载重越大，无人机动力需要作出适应性调整，尤其是线缆在波动过程中，会形成对无人机的牵引力变化，而且这种牵引力的幅度是比较大的，需要无人机较强的平衡性和稳定性；在无人机携带线缆起步时，由于不存在线缆承重和线缆晃动造成的牵引力，如果起步不平稳的话(比如无人机瞬间起飞而拉动线缆)，线缆对无人机瞬间的牵引力可能造成无人机受损和架线过程中的安全事故。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种无人机牵引线缆的方法，本发明所要解决的技术问题是如何提高缓和线缆对无人机的冲击力，使施工更加平稳。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种无人机牵引线缆的方法，其特征在于，无人机包括机架、安装板、两根处于同一直线上的固定悬臂、两根处于同一直线上的活动悬臂一和两根处于同一直线上的活动悬臂二，所述机架包括上基板和与上基板固定相连的下基板，两根固定悬臂固定在上基板上，所述上基板上固定设置有一导向筒，所述导向筒外转动连接有第一滑套，两根活动悬臂一固定在第一滑套上，所述下基板上转动连接有一第二滑套，两根活动悬臂二固定在第二滑套上，所述安装板位于下基板之下，所述安装板上固定设置有一驱动杆，所述驱动杆与导向筒之间花键连接，所述导向筒的顶部设置有电磁块一，所述驱动杆内设置有与电磁块一适配的电磁块二，所述驱动杆上具有螺旋状的导向凸筋一和导向凸筋二，所述第一滑套内具有与导向凸筋一适配的螺旋槽一，所述第二滑套内具有与导向凸筋二适配的螺旋槽二，所述螺旋槽一和螺旋槽二的螺旋升角相同，所述螺旋槽一和螺旋槽二的螺旋方向相反；所述导向筒与驱动杆之间设置有复位弹簧一，所述驱动杆与下基板之间设置有复位弹簧二；
将线缆的自由端固定在安装板上，控制无人机按照施工要求对线缆进行牵引；在放线过程中，控制电磁块一和电磁块二，使驱动杆与电磁块一之间留有间隙，当线缆对安装板的拉力减小时能够实时的减小无人机对线缆的牵引力，当线缆对安装的拉力增大时能够实时的增大无人机对线缆的牵引力。
进一步的，所述驱动杆的上端与电磁块一抵靠时，两根活动悬臂一、两根活动悬臂二和两根固定悬臂六者周向均匀分布在驱动杆外侧；所述驱动杆的下端与下基板抵靠时，活动悬臂一位于固定悬臂的正下方，活动悬臂二位于活动悬臂一的正下方。
进一步的，所述上基板和下基板之间通过若干根连接杆固定相连，所述连接杆位于活动悬臂一和活动悬臂二之间。
进一步的，所述安装板上设置有蓄电池。
进一步的，所述固定悬臂的外端、活动悬臂一的外端、活动悬臂二的外端均设置有一马达，所述马达的输出轴上固定设置有旋转翼。
进一步的，所述安装板上固定设置有落地支架。
无人机起步：无人机起步前，各马达处于停运状态，落地支架着地，由于马达、上基板、下基板等物件的承重，驱动杆处于抵靠导向筒顶部的状态，固定悬臂、活动悬臂一和活动悬臂二处于纵向叠置的状态，各悬臂呈一字型，由于此状态下马达启动时作用气流的面积较小，产生的升力较小，无人机处于缓慢升起的状态，随着无人机升力的产生，机架对安装板的承重减小，驱动杆相对机架下移并旋转，使活动悬臂一和活动悬臂二逐步远离固定悬臂，呈逐步展开的状态，在活动悬臂一和活动悬臂二逐步展开的过程中，其受风面增大，产生的升力逐步增大，实现无人机的平稳起步；起步完成后，由于安装板立马要承受线缆的自重，安装板瞬间相对机架下移，活动悬臂一和活动悬臂二在此时处于完全展开状态，即活动悬臂一、活动悬臂二和固定悬臂六者均匀分布在驱动杆外侧的状态，此时的升力是最大的，能够有效的缓和无人机起步时线缆对无人机产生的瞬间拉力。
无人机牵引线缆：无人机起飞后，控制电磁块一和电磁块二的电流值和电流方向，使驱动杆与电磁块一之间留有一点的间距，即确保驱动杆处于游离状态，当线缆波动、放线拉力顿挫等原因造成线缆对安装板的拉力增大时，复位弹簧一和复位弹簧二对线缆的拉力实现处于缓冲，尔后，驱动杆会受拉而远离电磁块一，由于活动悬臂一和活动悬臂二的展开幅度增大，机架的升力增大，以确保线缆能够被平稳牵引；当线缆波动、放线拉力顿挫等原因造成线缆对安装板的拉力减小时，驱动杆会因其平衡打破而靠近电磁块一，由于活动悬臂一和活动悬臂二的展开幅度减小，机架的升力减小，以确保线缆能够被平稳牵引。
另外，由于本无人机在停运状态下，固定悬臂、活动悬臂一和活动悬臂二处于重叠状态，其体积小、旋转翼覆盖范围小，便于对其进行线缆的固定、安装，其本身也能够更好的进行储存、搬运，安全性更高。
电磁块一和电磁块二均为电生磁结构，通过各自电流值大小和方向的调节，可实现两者之间互吸或互斥，也可以对吸力或斥力进行调整。
附图说明
图1是本无人机的活动悬臂一和活动悬臂二处于展开状态下的俯视图。
图2是本无人机的活动悬臂一和活动悬臂一处于与固定悬臂叠置状态下的俯视图。
图3是本无人机的侧视图。
图4是图1所示的无人机状态下驱动杆的截面图。
图5是图2所示的无人机状态下驱动杆的截面图。
图中，1、机架；11、上基板；12、下基板；13、导向筒；14、连接杆；2、安装板；21、落地支架；3、固定悬臂；4、活动悬臂一；5、活动悬臂二；61、第一滑套；62、第二滑套；63、驱动杆；64、电磁块一；65、电磁块二；71、导向凸筋一；72、导向凸筋二；81、复位弹簧一；82、复位弹簧二；9、旋转翼。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1～图5所示，包括机架1、安装板2、两根处于同一直线上的固定悬臂3、两根处于同一直线上的活动悬臂一4和两根处于同一直线上的活动悬臂二5，机架1包括上基板11和与上基板11固定相连的下基板12，两根固定悬臂3固定在上基板11上，上基板11上固定设置有一导向筒13，导向筒13外转动连接有第一滑套61，两根活动悬臂一4固定在第一滑套61上，下基板12上转动连接有一第二滑套62，两根活动悬臂二5固定在第二滑套62上，安装板2位于下基板12之下，安装板2上固定设置有一驱动杆63，驱动杆63与导向筒13之间花键连接，导向筒13的顶部设置有电磁块一64，驱动杆63内设置有与电磁块一64适配的电磁块二65，驱动杆63上具有螺旋状的导向凸筋一71和导向凸筋二72，第一滑套61内具有与导向凸筋一71适配的螺旋槽一，第二滑套62内具有与导向凸筋二72适配的螺旋槽二，螺旋槽一和螺旋槽二的螺旋升角相同，螺旋槽一和螺旋槽二的螺旋方向相反；导向筒13与驱动杆63之间设置有复位弹簧一81，驱动杆63与下基板12之间设置有复位弹簧二82。
驱动杆63的上端与电磁块一64抵靠时，两根活动悬臂一4、两根活动悬臂二5和两根固定悬臂3六者周向均匀分布在驱动杆63外侧；驱动杆63的下端与下基板12抵靠时，活动悬臂一4位于固定悬臂3的正下方，活动悬臂二5位于活动悬臂一4的正下方。
上基板11和下基板12之间通过若干根连接杆14固定相连，连接杆14位于活动悬臂一4和活动悬臂二5之间。
安装板2上设置有蓄电池。
固定悬臂3的外端、活动悬臂一4的外端、活动悬臂二5的外端均设置有一马达，马达的输出轴上固定设置有旋转翼9。
安装板2上固定设置有落地支架21。
一种六轴无人机架1线方法，将线缆的自由端固定在安装板2上，控制无人机按照施工要求对线缆进行牵引；在放线过程中，控制电磁块一64和电磁块二65，使驱动杆63与电磁块一64之间留有间隙，当线缆对安装板2的拉力减小时能够实时的减小无人机对线缆的牵引力，当线缆对安装的拉力增大时能够实时的增大无人机对线缆的牵引力。
无人机起步：无人机起步前，各马达处于停运状态，落地支架21着地，由于马达、上基板11、下基板12等物件的承重，驱动杆63处于抵靠导向筒顶部的状态，固定悬臂3、活动悬臂一4和活动悬臂二5处于纵向叠置的状态，各悬臂呈一字型，由于此状态下马达启动时作用气流的面积较小，产生的升力较小，无人机处于缓慢升起的状态，随着无人机升力的产生，机架1对安装板2的承重减小，驱动杆63相对机架1下移并旋转，使活动悬臂一4和活动悬臂二5逐步远离固定悬臂3，呈逐步展开的状态，在活动悬臂一4和活动悬臂二5逐步展开的过程中，其受风面增大，产生的升力逐步增大，实现无人机的平稳起步；起步完成后，由于安装板2立马要承受线缆的自重，安装板2瞬间相对机架1下移，活动悬臂一4和活动悬臂二5在此时处于完全展开状态，即活动悬臂一4、活动悬臂二5和固定悬臂3六者均匀分布在驱动杆63外侧的状态，此时的升力是最大的，能够有效的缓和无人机起步时线缆对无人机产生的瞬间拉力。
无人机牵引线缆：无人机起飞后，控制电磁块一64和电磁块二65的电流值和电流方向，使驱动杆63与电磁块一64之间留有一点的间距，即确保驱动杆63处于游离状态，当线缆波动、放线拉力顿挫等原因造成线缆对安装板2的拉力增大时，复位弹簧一81和复位弹簧二82对线缆的拉力实现处于缓冲，尔后，驱动杆63会受拉而远离电磁块一64，由于活动悬臂一4和活动悬臂二5的展开幅度增大，机架1的升力增大，以确保线缆能够被平稳牵引；当线缆波动、放线拉力顿挫等原因造成线缆对安装板2的拉力减小时，驱动杆63会因其平衡打破而靠近电磁块一64，由于活动悬臂一4和活动悬臂二5的展开幅度减小，机架1的升力减小，以确保线缆能够被平稳牵引。
另外，由于本无人机在停运状态下，固定悬臂3、活动悬臂一4和活动悬臂二5处于重叠状态，其体积小、旋转翼9覆盖范围小，便于对其进行线缆的固定、安装，其本身也能够更好的进行储存、搬运，安全性更高。
电磁块一64和电磁块二65均为电生磁结构，通过各自电流值大小和方向的调节，可实现两者之间互吸或互斥，也可以对吸力或斥力进行调整。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种无人机牵引线缆的方法，其特征在于，无人机包括机架(1)、安装板(2)、两根处于同一直线上的固定悬臂(3)、两根处于同一直线上的活动悬臂一(4)和两根处于同一直线上的活动悬臂二(5)，所述机架(1)包括上基板(11)和与上基板(11)固定相连的下基板(12)，两根固定悬臂(3)固定在上基板(11)上，所述上基板(11)上固定设置有一导向筒(13)，所述导向筒(13)外转动连接有第一滑套(61)，两根活动悬臂一(4)固定在第一滑套(61)上，所述下基板(12)上转动连接有一第二滑套(62)，两根活动悬臂二(5)固定在第二滑套(62)上，所述安装板(2)位于下基板(12)之下，所述安装板(2)上固定设置有一驱动杆(63)，所述驱动杆(63)与导向筒(13)之间花键连接，所述导向筒(13)的顶部设置有电磁块一(64)，所述驱动杆(63)内设置有与电磁块一(64)适配的电磁块二(65)，所述驱动杆(63)上具有螺旋状的导向凸筋一(71)和导向凸筋二(72)，所述第一滑套(61)内具有与导向凸筋一(71)适配的螺旋槽一，所述第二滑套(62)内具有与导向凸筋二(72)适配的螺旋槽二，所述螺旋槽一和螺旋槽二的螺旋升角相同，所述螺旋槽一和螺旋槽二的螺旋方向相反；所述导向筒(13)与驱动杆(63)之间设置有复位弹簧一(81)，所述驱动杆(63)与下基板(12)之间设置有复位弹簧二(82)；将线缆的自由端固定在安装板(2)上，控制无人机按照施工要求对线缆进行牵引；在放线过程中，控制电磁块一(64)和电磁块二(65)，使驱动杆(63)与电磁块一(64)之间留有间隙，当线缆对安装板(2)的拉力减小时能够实时的减小无人机对线缆的牵引力，当线缆对安装的拉力增大时能够实时的增大无人机对线缆的牵引力；
所述驱动杆(63)的上端与电磁块一(64)抵靠时，两根活动悬臂一(4)、两根活动悬臂二(5)和两根固定悬臂(3)六者周向均匀分布在驱动杆(63)外侧；所述驱动杆(63)的下端与下基板(12)抵靠时，活动悬臂一(4)位于固定悬臂(3)的正下方，活动悬臂二(5)位于活动悬臂一(4)的正下方。
2.根据权利要求1所述一种无人机牵引线缆的方法，其特征在于，所述上基板(11)和下基板(12)之间通过若干根连接杆(14)固定相连，所述连接杆(14)位于活动悬臂一(4)和活动悬臂二(5)之间。
3.根据权利要求1所述一种无人机牵引线缆的方法，其特征在于，所述安装板(2)上设置有蓄电池。
4.根据权利要求1所述一种无人机牵引线缆的方法，其特征在于，所述固定悬臂(3)的外端、活动悬臂一(4)的外端、活动悬臂二(5)的外端均设置有一马达，所述马达的输出轴上固定设置有旋转翼(9)。
5.根据权利要求1所述一种无人机牵引线缆的方法，其特征在于，所述安装板(2)上固定设置有落地支架(21)。
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