CN112874787A - 一种用于电力放线的多旋翼无人机 - Google Patents

一种用于电力放线的多旋翼无人机 Download PDF

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朱蕾蕾
贾洋
孙中瑞
韩笑宇
邵诗童
黄勇
任时朝
许雪芹
汪景慧
高继华
尚廷东
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Abstract

本发明涉及一种用于电力放线的多旋翼无人机，包括无人机机架，无人机机架的前后转动装配有前侧支架和后侧支架，前侧支架上转动装配有第一旋翼和第二旋翼，后侧支架上转动装配有第三旋翼和第四旋翼，前侧支架、后侧支架转动过程中具有使第一旋翼、第二旋翼左右布置，第三旋翼、第四旋翼左右布置，且第一旋翼、第二旋翼并列布置于第三旋翼、第四旋翼前侧的常态飞行位，前侧支架、后侧支架转动过程中还有使第一旋翼、第二旋翼、第四旋翼、第三旋翼沿前后方向顺序布置而使无人机通过放线滑车框架内的穿线飞行位。本发明解决了现有技术中无人机无法顺利通过放线滑车而导致需要人工手动将放线导绳穿过放线滑车费时费力的技术问题。

Description

一种用于电力放线的多旋翼无人机
技术领域
本发明涉及电力架线领域中的用于电力放线的多旋翼无人机。
背景技术
在户外架线时，需要将线缆架于一个接一个的铁塔上，具体的架线过程如中国专利CN2018114109402背景技术中介绍的：先在一个个铁塔的横担上悬挂放线滑车，放线滑车包括左右布置的滑车侧壁和可拆连接于滑车侧壁上端的滑车横撑，两个滑车侧壁的下端转动装配有转动轴线沿左右方向延伸的放线滑轮。然后通过放线无人机进行放线，现有的放线无人机如四川省泛驾只能技术有限公司生产的专业电力架线无人机，该专业电力架线无人机为一个六轴电力放线无人机，其包括无人机机机架，无人机架上设置有六个旋翼轴，每个旋翼轴的上端均固定有旋翼，各旋翼轴均由各自对应的电动机带动而转动，通过旋翼的转动产生推力，通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制无人机的运行轨迹。无人机机架上设置有放线导绳连接结构，使用时将与线缆相连的放线导绳与放线导绳连接结构相连，在放线结束后，放线导绳由放线导绳连接结构上卸下。
放线过程中，需要将与线缆相连的放线导绳由放线滑轮上侧的空间穿过，而现有技术中，由于放线滑轮、滑车侧壁和滑车横撑之间围成的空间比较小，现有的无人机的尺寸较大而无法从上述空间中通过，只能通过无人机将放线导绳按顺序拖至一个个铁塔的放线滑车的上方。然后工作人员攀爬至铁塔上，打开对应放线滑车的滑车横撑，手动将放线导绳置于放线滑轮、滑车侧壁和滑车横撑围成的空间内，当所有的放线导绳均处于对应放线滑轮上侧后，通过牵引机对放线导绳的端头牵引，放线导绳尾端连接的线缆沿着牵引方向前移动，并顺序经过各铁塔的放线滑轮上，最后将线缆连接于铁塔上的联板上。也就是说，现有技术中：由于无人机不能直接通过放线滑轮、滑车侧壁和滑车横撑所围成的空间，必须先将放线导绳置于整个放线滑车的上侧，然后通过人工手动将放线导绳置于放线滑轮、滑车侧壁和滑车横撑所围成的空间内，人工操作这个过程，是在铁塔上，属于高空作业，不仅劳动强度大，也非常的危险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电力放线的多旋翼无人机，以解决现有技术中无人机无法顺利通过放线滑车而导致需要人工手动将放线导绳穿过放线滑车费时费力的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种用于电力放线的多旋翼无人机，包括无人机机架，无人机机架的前后两侧分别转动装配有前侧支架和后侧支架，前侧支架的相对两侧转动装配有第一旋翼和第二旋翼，后侧支架的相对两侧转动装配有第三旋翼和第四旋翼，无人机机架与前侧支架之间设置有前侧支架驱动电机，无人机机架与后侧支架之间设置有后侧支架驱动电机，前侧支架、后侧支架转动过程中具有使第一旋翼、第二旋翼左右布置，第三旋翼、第四旋翼左右布置，且第一旋翼、第二旋翼并列布置于第三旋翼、第四旋翼前侧的常态飞行位，前侧支架、后侧支架转动过程中还有使第一旋翼、第二旋翼、第四旋翼、第三旋翼沿前后方向顺序布置而使无人机通过放线滑车框架内的穿线飞行位。
穿线飞行位时，第一旋翼、第二旋翼、第四旋翼、第三旋翼沿前后方向呈一字形布置。
前侧支架转动90度实现由常态飞行位到穿线飞行位的转变；后侧支架转动90度实现由常态飞行位到穿线飞行位的转变。
前侧支架、后侧支架均为杆状结构，第一旋翼、第二旋翼位于前侧支架的两端，第三旋翼、第四旋翼位于后侧支架的两端。
无人机机架上于前侧支架和后侧支架之间的中部上设置有安装盒，安装盒内设置有电池。
无人机机架为长度沿前后方向延伸的杆状结构，无人机机架的前端端部越过第一旋翼、第二旋翼的旋转覆盖区域的最前侧；无人机机架的后端端部越过第三旋翼、第四旋翼的旋转覆盖区域的最前侧。
本发明的有益效果为：本发明中在正常使用时，无人机处于常态飞行位，第一旋翼、第二旋翼左右布置，第三旋翼、第四旋翼左右布置，且第一旋翼、第二旋翼并列布置于第三旋翼、第四旋翼前侧，四个旋翼保持无人机的正常飞行，待牵引的放线导绳则连接于无人机机架上，此时第一旋翼、第二旋翼占用的横向空间较大，不能从放线滑车的空间内通过，当无人机飞行至放线滑车后侧时，通过前侧支架、后侧支架的转动，使得无人机处于穿线飞行位，此时第一旋翼、第二旋翼、第四旋翼、第三旋翼沿前后方向顺序布置，整个无人机的宽度变窄，从而可以顺利的带着放线导绳穿过放线滑车。
附图说明
图1是本发明中常态飞行位时的多旋翼无人机的结构示意图；
图2是本发明中穿线飞行位时的多旋翼无人机的结构示意图；
图3是本发明中多旋翼无人机在常态飞行位与穿线飞行位之间的变化过程图。
具体实施方式
本发明中用于电力放线的多旋翼无人机的实施例如图1~3所示：本发明中的多旋翼无人机为四旋翼无人机，其包括旋向相同的第一旋翼1、第四旋翼6，旋向相同的第二旋翼3和第三旋翼8，第一旋翼1与第二旋翼3的旋向相反，各旋翼分别由各自对应的旋翼电机驱动。（图中箭头表示对应旋翼的旋转方向）
多旋翼无人机还包括无人机机架4，无人机机架为长度沿前后方向延伸的杆状结构，无人机机架的中部设置有安装盒5，安装盒内设置有电池。无人机机架的前后两侧分别转动装配有前侧支架2和后侧支架7，前侧支架2、后侧支架7的转动轴线均沿上下方向延伸设置，本实施例中，前侧支架2、后侧支架7均为杆状结构，第一旋翼1、第二旋翼3设置于前侧支架2的两端，第三旋翼8、第四旋翼6设置于后侧支架的两端。
无人机机架4的前端端部越过第一旋翼1、第二旋翼3的旋转覆盖区域的最前侧；无人机机架4的后端端部越过第三旋翼8、第四旋翼6的旋转覆盖区域的最前侧，这样无人机机架可以形成对相应旋翼有效的保护，避免飞行或降落时对应旋翼触碰障碍物而损坏。无人机机架与前侧支架之间设置有前侧支架驱动电机，无人机机架与后侧支架之间设置有后侧支架驱动电机，前侧支架、后侧支架转动过程中具有使第一旋翼、第二旋翼左右布置，第三旋翼、第四旋翼左右布置，且第一旋翼、第二旋翼并列布置于第三旋翼、第四旋翼前侧的常态飞行位，前侧支架、后侧支架转动过程中还有使第一旋翼、第二旋翼、第四旋翼、第三旋翼沿前后方向顺序布置而使无人机通过放线滑车框架内的穿线飞行位。穿线飞行位时，第一旋翼1、第二旋翼2、第四旋翼6、第三旋翼8沿前后方向呈一字形布置。这样第一旋翼、第四旋翼之间的间距与第二旋翼、第三旋翼之间的间距相同，对机身产生的扭力与力矩的合成为零，前侧支架转动90度实现由常态飞行位到穿线飞行位的转变；后侧支架转动90度实现由常态飞行位到穿线飞行位的转变。
在使用时，操作人员在地面操作遥控器，四个旋翼由对应的旋翼电机驱动，遥控器控制四个旋翼的转速、启动和停止，遥控器还能够控制前侧支架驱动电机、后侧支架驱动电机的启动、停止和转速。各电机的供电均由电池提供。
使用时，将待牵引的放线导绳连接于无人机机架上，如图1所示，多旋翼无人机处于常态飞行位时，第一旋翼、第四旋翼对角布置，第二旋翼、第三旋翼对角布置，多旋翼无人机可以稳定的飞行，当多旋翼无人机飞行至放线滑车后侧时，由于放线滑车的左侧滑车侧壁9与右侧滑车侧壁10之间的间距有限，因此前侧支架驱动电机带动前侧支架旋转90度，后侧支架驱动电机带动后侧支架旋转90度，使得形成图2状态，第一旋翼、第二旋翼、第四旋翼和第三旋翼形成沿前后方向一字形排布的纵列式旋翼布局，在纵列式旋翼布局时，也可以仅有两个旋翼工作，减小无人机的宽度尺寸，使得无人机可以顺利通过放线滑车的内部空间，进而放线导绳可以顺利通过放线滑车的内部空间，在无人机通过放线滑车后，无人机重新调整至常态飞行位，飞向下一个铁塔，常态飞行位飞行稳定，利用长时间飞行，纵列旋翼布局的穿线飞行位用于穿过放线滑车，从而实现不需要操作人员爬铁塔手动操作就可以实现将牵引导绳穿过放线滑车。
最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (5)

1.一种用于电力放线的多旋翼无人机， 其特征在于：包括无人机机架，无人机机架的前后两侧分别转动装配有前侧支架和后侧支架，前侧支架的相对两侧转动装配有第一旋翼和第二旋翼，后侧支架的相对两侧转动装配有第三旋翼和第四旋翼，无人机机架与前侧支架之间设置有前侧支架驱动电机，无人机机架与后侧支架之间设置有后侧支架驱动电机，前侧支架、后侧支架转动过程中具有使第一旋翼、第二旋翼左右布置，第三旋翼、第四旋翼左右布置，且第一旋翼、第二旋翼并列布置于第三旋翼、第四旋翼前侧的常态飞行位，前侧支架、后侧支架转动过程中还有使第一旋翼、第二旋翼、第四旋翼、第三旋翼沿前后方向顺序布置而使无人机通过放线滑车框架内的穿线飞行位。
2.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征在于：穿线飞行位时，第一旋翼、第二旋翼、第四旋翼、第三旋翼沿前后方向呈一字形布置。
3.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征在于：前侧支架转动90度实现由常态飞行位到穿线飞行位的转变；后侧支架转动90度实现由常态飞行位到穿线飞行位的转变。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的多旋翼无人机，其特征在于：无人机机架上于前侧支架和后侧支架之间的中部上设置有安装盒，安装盒内设置有电池。
5.根据权利要求4所述的多旋翼无人机，其特征在于：无人机机架为长度沿前后方向延伸的杆状结构，无人机机架的前端端部越过第一旋翼、第二旋翼的旋转覆盖区域的最前侧；无人机机架的后端端部越过第三旋翼、第四旋翼的旋转覆盖区域的最前侧。
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