CN113247236B - 一种电力巡检用无人机机臂组件 - Google Patents

一种电力巡检用无人机机臂组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力巡检用无人机机臂组件，其特征在于，包括第一传动轴和动力装置；第一调节螺母和第一机臂；第一传动组件和第二传动轴；第二调节螺母和第二机臂；第二传动组件和第三传动轴；第三传动组件和第四传动轴；第三调节螺母和第三机臂；第四调节螺母和第四机臂。本发明中，仅仅需要设置一台动力机构，就能够实现无人机四个浆臂水平距离的协同调整，且每次调节完成后，因无人机中心不变，无需进行水平校准和IMU校准，提高了无人机巡检电力线路多种复杂工况的通过性，有效解决了现有技术中遇到的问题。

Description

一种电力巡检用无人机机臂组件
技术领域
本发明涉及一种电力巡检用无人机机臂组件。
背景技术
通常变电站地处偏远地区，地理调节恶劣，设备线路的巡检成为了变电站每段时间甚至每天的重要工作，通过对输电线路的各部件进行观察、检查和测量。目的是为掌握线路的运行状况、及时发现设备缺陷和威胁线路安全的问题。
现如今的线路巡检多使用到巡检无人机，现有的无人机其机臂的尺寸相对固定，但是电力线路有些地方比较宽敞，有些地方密集，在较窄的环境空间，该无人机则无法使用；且机臂较长的无人机不便于储藏，也不便于维修，当机臂受损时，需要将整个机臂进行更换，这将会影响无人机原定的水平校准和IMU校准。
发明内容
本发明的目的在于提出一种能够调节机臂长短以提高无人机在复杂的电力线路中的通过性的无人机机臂。
为解决上述问题，本发明提供了一种电力巡检用无人机机臂组件，其特征在于，包括：
第一传动轴和动力装置，所述第一传动轴通过第一U型连接块与动力装置的输出轴同轴线连接；
第一调节螺母和第一机臂，所述第一调节螺母通过第二U型连接块与所述第一传动轴同轴线连接，所述第一机臂沿轴线滑动连接在无人机机架上，其至少一端部设有与所述第一调节螺母螺纹配合的外螺纹段；
第一传动组件和第二传动轴，该第一传动组件用于将所述第一传动轴的扭矩传递至与其平行的第二传动轴上；
第二调节螺母和第二机臂，所述第二调节螺母通过第三U型连接块与所述第二传动轴同轴线连接；所述第二机臂沿轴线滑动连接在所述无人机机架上，其至少一端部设有与所述第二调节螺母螺纹配合的外螺纹段；
第二传动组件和第三传动轴，该第二传动组件用于将所述第二传动轴传递至与其垂直的第三传动轴上；
第三传动组件和第四传动轴，所述第三传动组件用于将所述第三传动轴的扭矩传递至与其轴线平行的第四传动轴上；
第三调节螺母和第三机臂，所述第三调节螺母通过第四U型连接块与所述第四传动轴同轴线连接；所述第三机臂沿轴线滑动连接在所述无人机机架上，其至少一端部设有与所述第三调节螺母螺纹配合的外螺纹段；
第四调节螺母和第四机臂，所述第四调节螺母通过第五U型连接块与所述第四传动轴同轴线连接；所述第四机臂沿轴线滑动连接在所述无人机机架上，其至少一端部设有与所述第四调节螺母螺纹配合的外螺纹段。
作为本发明的进一步改进，所述第一传动组件包括两个第一万向轮以及连接在两个第一万向轮之间的第一连接臂，其中一个所述第一万向轮固定在第一传动轴的一端端部，另一个所述第一万向轮固定在所述第二传动轴的第一端部。
作为本发明进一步改进，所述第三传动组件包括两个第三万向轮以及连接在两个第三万向轮之间的第三连接臂，其中一个所述第三万向轮固定在第三传动轴的一端端部，另一个所述第三万向轮固定在所述第四传动轴的第一端部。
作为本发明的进一步改进，所述第二传动组件包括：
L型固定支架；
分别固定在所述L型固定支架两自由端的第一套管和第二套管，所述第二传动轴和第三传动轴能够分别插入所述第一套管和第二套管中并转动；
分别设置在第二传动轴和第三传动轴上的第二连接块以及第三连接块，所述第二连接块以及第三连接块均设有两块平行并具有间隙的连接臂，所述连接臂之间设有一销轴；
“Z”字型结构的连杆，所述连杆两端均转动连接有一插销，所述插销的另一端部转动连接在所述销轴上。
作为本发明的进一步改进，所述动力装置为电机。
本发明的有益效果在于，本发明中，仅仅需要设置一台动力机构，就能够实现无人机四个浆臂水平距离的协同调整，且每次调节完成后，因无人机中心不变，无需进行水平校准和IMU校准，提高了无人机巡检电力线路多种复杂工况的通过性，有效解决了现有技术中遇到的问题。
附图说明
图1是本发明中结构示意图；
图2是本发明中第三传动组件的结构示意图；
图中：2-第一传动轴；202-第一U型连接块；204-第二U型连接块；4-输出轴；6-第一调节螺母；602-第三U型连接块；8-第一机臂；10-第一传动组件；1002-第一万向轮；1004-第一连接臂；12-第二传动轴；14-第二调节螺母；16-第二机臂；18-第二传动组件；1802-L型固定支架；1804-第一套管；1806-第二套管；1808-第二连接块；1820-第三连接块；1822-连接臂；1826-连杆；1828-插销；20-第三传动轴；22-第三传动组件；2202-第三万向轮；2204-第三连接臂；24-第四传动轴；26-第三调节螺母；2602-第四U型连接块；28-第三机臂；30-第四调节螺母；3002-第五U型连接块；32-第四机臂。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-2所示，本发明包括第一传动轴2和动力装置，所述第一传动轴2通过第一U型连接块202与动力装置的输出轴4同轴线连接；
第一调节螺母6和第一机臂8，所述第一调节螺母6通过第二U型连接块204与所述第一传动轴2同轴线连接，所述第一机臂8沿轴线滑动连接在无人机机架上，其至少一端部设有与所述第一调节螺母6螺纹配合的外螺纹段；
第一传动组件10和第二传动轴12，该第一传动组件10用于将所述第一传动轴2的扭矩传递至与其平行的第二传动轴12上；
第二调节螺母14和第二机臂16，所述第二调节螺母14通过第三U型连接块602与所述第二传动轴12同轴线连接；所述第二机臂16沿轴线滑动连接在所述无人机机架上，其至少一端部设有与所述第二调节螺母14螺纹配合的外螺纹段；
第二传动组件18和第三传动轴20，该第二传动组件18用于将所述第二传动轴12传递至与其垂直的第三传动轴20上；
第三传动组件22和第四传动轴24，所述第三传动组件22用于将所述第三传动轴20的扭矩传递至与其轴线平行的第四传动轴24上；
第三调节螺母26和第三机臂28，所述第三调节螺母26通过第四U型连接块2602与所述第四传动轴24同轴线连接；所述第三机臂28沿轴线滑动连接在所述无人机机架上，其至少一端部设有与所述第三调节螺母26螺纹配合的外螺纹段；
第四调节螺母30和第四机臂32，所述第四调节螺母30通过第五U型连接块3002与所述第四传动轴24同轴线连接；所述第四机臂32沿轴线滑动连接在所述无人机机架上，其至少一端部设有与所述第四调节螺母30螺纹配合的外螺纹段。
作为本发明的进一步改进，所述第一传动组件10包括两个第一万向轮1002以及连接在两个第一万向轮1002之间的第一连接臂1004，其中一个所述第一万向轮1002固定在第一传动轴2的一端端部，另一个所述第一万向轮1002固定在所述第二传动轴12的第一端部。
作为本发明进一步改进，所述第三传动组件22包括两个第三万向轮2202以及连接在两个第三万向轮2202之间的第三连接臂2204，其中一个所述第三万向轮2202固定在第三传动轴20的一端端部，另一个所述第三万向轮2202固定在所述第四传动轴24的第一端部。
作为本发明的进一步改进，所述第二传动组件18包括：
L型固定支架1802；
分别固定在所述L型固定支架1802两自由端的第一套管1804和第二套管1806，所述第二传动轴12和第三传动轴20能够分别插入所述第一套管1804和第二套管1806中并转动；
分别设置在第二传动轴12和第三传动轴20上的第二连接块1808以及第三连接块1820，所述第二连接块1808以及第三连接块1820均设有两块平行并具有间隙的连接臂1822，所述连接臂1822之间设有一销轴；
“Z”字型结构的连杆1826，所述连杆1826两端均转动连接有一插销1828，所述插销1828的另一端部转动连接在所述销轴上。
作为本发明的进一步改进，所述动力装置为电机。
本发明的具体原理如下：
（1）电机驱动输出轴4转动；
（2）输出轴4通过第一U型连接块202带动第一传动轴2转动；
（3）第一传动轴2转动带动第二U型连接块204转动，进而带动第一调节螺母6旋转，因为第一机臂8滑动连接在无人机机架上，其旋转自由度被限制，因此其与第一调节螺母6配合沿其轴线做直线运动；
（4）第一传动轴2转动通过第一万向轮1002将扭矩传递至与其轴线平行的第二传动轴12，第二传动轴12通过第三U型连接块602带动第二调节螺母14转动，从而使得第二机臂16沿其轴线做直线运动；
（5）第二传动轴12通过第二传动组件18将扭矩传递至与之垂直的第三传动轴20；
（6）第三传动轴20通过两个第三万向轮2202将扭矩传递至与之轴线平行的第四传动轴24，再分别通过第四U型连接块2602、第五U型连接块3002将扭矩传递至第四调节螺母30和第五调节螺母，从而分别带动第三机臂28和第四机臂32做直线运动。
（7）本发明仅仅需要设置一台电机，就能够实现无人机四个浆臂水平距离的协同调整，且每次调节完成后，因无人机中心不变，无需进行水平校准和IMU校准，提高了无人机巡检电力线路多种复杂工况的通过性，有效解决了现有技术中遇到的问题。另外，通过巧妙设计万向轮，取代传统的齿轮、蜗轮蜗杆传动，降低了机械振动，减少无人机在飞行状况下调整浆臂时振动对巡航的影响。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电力巡检用无人机机臂组件，其特征在于，包括：
第一传动轴（2）和动力装置，所述第一传动轴通过第一U型连接块（202）与动力装置的输出轴（4）同轴线连接；
第一调节螺母（6）和第一机臂（8），所述第一调节螺母（6）通过第二U型连接块（204）与所述第一传动轴（2）同轴线连接，所述第一机臂（8）沿轴线滑动连接在无人机机架上，其至少一端部设有与所述第一调节螺母（6）螺纹配合的外螺纹段；
第一传动组件（10）和第二传动轴（12），该第一传动组件（10）用于将所述第一传动轴（2）的扭矩传递至与其平行的第二传动轴（12）上；
第二调节螺母（14）和第二机臂（16），所述第二调节螺母（14）通过第三U型连接块（602）与所述第二传动轴（12）同轴线连接；所述第二机臂（16）沿轴线滑动连接在所述无人机机架上，其至少一端部设有与所述第二调节螺母（14）螺纹配合的外螺纹段；
第二传动组件（18）和第三传动轴（20），该第二传动组件用于将所述第二传动轴（12）传递至与其垂直的第三传动轴（20）上；
第三传动组件（22）和第四传动轴（24），所述第三传动组件（22）用于将所述第三传动轴（20）的扭矩传递至与其轴线平行的第四传动轴（24）上；
第三调节螺母（26）和第三机臂（28），所述第三调节螺母（26）通过第四U型连接块（2602）与所述第四传动轴（24）同轴线连接；所述第三机臂（28）沿轴线滑动连接在所述无人机机架上，其至少一端部设有与所述第三调节螺母（26）螺纹配合的外螺纹段；
第四调节螺母（30）和第四机臂（32），所述第四调节螺母（30）通过第五U型连接块（3002）与所述第四传动轴（24）同轴线连接；所述第四机臂（32）沿轴线滑动连接在所述无人机机架上，其至少一端部设有与所述第四调节螺母（30）螺纹配合的外螺纹段。
2.根据权利要求1所述的一种电力巡检用无人机机臂组件，其特征在于，所述第一传动组件（10）包括两个第一万向轮（1002）以及连接在两个第一万向轮（1002）之间的第一连接臂（1004），其中一个所述第一万向轮（1002）固定在第一传动轴（2）的一端端部，另一个所述第一万向轮（1002）固定在所述第二传动轴（12）的第一端部。
3.根据权利要求2所述的一种电力巡检用无人机机臂组件，其特征在于，所述第三传动组件（22）包括两个第三万向轮（2202）以及连接在两个第三万向轮（2202）之间的第三连接臂（2204），其中一个所述第三万向轮（2202）固定在第三传动轴（20）的一端端部，另一个所述第三万向轮（2202）固定在所述第四传动轴（24）的第一端部。
4.根据权利要求1或者3所述的一种电力巡检用无人机机臂组件，其特征在于，所述第二传动组件（18）包括：
L型固定支架（1802）；
分别固定在所述L型固定支架（1802）两自由端的第一套管（1804）和第二套管（1806），所述第二传动轴（12）和第三传动轴（20）能够分别插入所述第一套管（1804）和第二套管（1806）中并转动；
分别设置在第二传动轴（12）和第三传动轴（20）上的第二连接块（1808）以及第三连接块（1820），所述第二连接块（1808）以及第三连接块（1820）均设有两块平行并具有间隙的连接臂（1822），所述连接臂（1822）之间设有一销轴；
“Z”字型结构的连杆（1826），所述连杆（1826）两端均转动连接有一插销（1828），所述插销（1828）的另一端部转动连接在所述销轴上。
5.根据权利要求4所述的一种电力巡检用无人机机臂组件，其特征在于，所述动力装置为电机。
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