CN113247260A - 一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置和方法，其中无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，包括无人机，无人机的下方连接有上遥控脱钩器，上遥控脱钩器向下连接有挂钩，上遥控脱钩器在指令下可使挂钩与上遥控脱钩器分离；挂钩向下连接有刚性绝缘杆，刚性绝缘杆的下端连接第一挂环，第一挂环向下连接有下遥控脱钩器，下遥控脱钩器向下连接第二挂环，下遥控脱钩器在指令下可使第二挂环与下遥控脱钩器分离；第二挂环向下连接安装辅助组件或拆除辅助组件。本发明提高高空作业安全和高空登高的作业效率，通过无人机投放安全绳、爬升绳可避免高空作业人员无安全防护下的登塔作业，施工效率高，安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及电力建设及维护技术领域，具体涉及一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置和方法。
背景技术
随着电力线路建设的不断发展，组塔架线施工、线路运行维护的工作和任务不断加大，高空作业量很大，高空作业人员的安全防护至关重要，现场施工用安全绳、爬升绳一般都是一位高空作业人员在没有安全防护的情况下攀爬至铁塔上布置安装，以便后续登塔人员的安全防护。
人工拆装安全绳和爬升绳，高空作业人员劳动强度大、安全风险大，不适用野外高空作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置和方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，包括无人机，所述无人机的下方连接有上遥控脱钩器，上遥控脱钩器向下连接有挂钩，上遥控脱钩器在指令下可使挂钩与上遥控脱钩器分离；挂钩向下连接有刚性绝缘杆，刚性绝缘杆的下端连接第一挂环，第一挂环向下连接有下遥控脱钩器，下遥控脱钩器向下连接第二挂环，下遥控脱钩器在指令下可使第二挂环与下遥控脱钩器分离；
第二挂环向下连接安装辅助组件或拆除辅助组件，其中：
安装辅助组件包括与第二挂环连接的脱钩环，脱钩环向下与横担挂环连接，横担挂环向下连接安全绳或爬升绳；横担挂环为钩式结构，且在其开口处设有开合机构；
拆除辅助组件包括与第二挂环连接的倒刺钩。
所述开合机构为挡销，挡销一端与横担挂环端部铰接连接，且两者之间设有扭簧，形成弹性挡销；挡销另一端与横担挂环错位搭接配合；扭簧不受力状态在，挡销处于水平状态，从而封堵住横担挂环的开口，当挡销受到向上的或向下的力时，挡销另一端向上或向下移动，从而打开横担挂环的开口。
所述脱钩环为圆环状，且脱钩环的直径大于第二挂环和横担挂环。
所述上遥控脱钩器和下遥控脱钩器均包括H型主板，H型主板的下开口处对应穿过悬挂销轴，悬挂销轴与H型主板滑动配合；H型主板上与悬挂销轴平行设有蜗杆，蜗杆与H型主板滑动配合，涡杆的一端通过连板与悬挂销轴连接；与蜗杆配合设有涡轮，涡轮连接有驱动机构，驱动机构驱动涡轮正、反向转动时，涡轮带动蜗杆旋转使蜗杆轴向移动，蜗杆通过连板带动悬挂销轴移动，实现悬挂销轴相对H型主板闭合状态和退出状态的切换。
所述H型主板由两翼板和水平固定连接两翼板的横板组成，H型主板在横板的上下侧分别形成上开口和下开口，上开口和下开口处的翼板上分别设有上销轴孔和下销轴孔，上销轴孔用于与无人机或第一挂环连接，悬挂销轴由下销轴孔滑动穿过；下开口的下销轴孔上方处设有蜗杆导向孔，涡杆由蜗杆导向孔滑动穿过。
所述蜗杆导向孔设有沉台，用于安装定位铜套。
所述蜗杆另一端设有限位凸台。
所述驱动机构包括固定安装在H型主板上的直角电机，以及对直角电机供电的电源，直角电机连接有控制器，控制器由遥控器远程控制；遥控器远程发送信号至控制器，控制器收到信号后发出指令控制直角电机工作。
所述直角电机固定安装在H型主板侧向，控制器和电源分别固定安装在H型主板的两翼板面上。
本发明还公开一种无人机拆装安全绳或爬升绳的方法，使用所述的一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，包括：安全绳或爬升绳安装作业和安全绳或爬升绳拆除作业；
其中安全绳或爬升绳安装作业的步骤如下：
（1）在地面将安装辅助组件与第二挂环连接；
（2）启动无人机，人员辅助无人机起升，横担挂环飞到横担上方后，无人机下降使横担触碰开合机构后横担进入横担挂环，然后快速遥控下遥控脱钩器动作，使第二挂环与下遥控脱钩器分离，最后操作无人机飞下着陆；
其中安全绳或爬升绳拆除作业的步骤如下：
（1）在地面将拆除辅助组件与第二挂环连接；
（2）启动无人机，人员辅助无人机起升至脱钩环上方，遥控倒刺钩将脱钩环勾住，然后操作无人机起飞，横担触碰开合机构后使横担与横担挂环脱离，之后无人机下落，将至地面前先遥控下遥控脱钩器，使第二挂环与下遥控脱钩器分离，安全绳以及脱钩环着地，然后继续遥控操作上遥控脱钩器，使挂钩与上遥控脱钩器分离，刚性绝缘杆着地，然后操作无人机安全着地。
本发明的有益效果：
1.本发明提供一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置和方法，提高高空作业安全和高空登高的作业效率，通过无人机投放安全绳、爬升绳可避免高空作业人员无安全防护下的登塔作业，施工效率高，安全性高。
2. 本发明的遥控脱钩器工作时，驱动机构驱动涡轮正、反向转动，涡轮带动蜗杆旋转使蜗杆轴向移动，蜗杆通过连板带动悬挂销轴移动，实现悬挂销轴相对H型主板闭合状态和退出状态的切换，可以满足悬挂销轴的快速安装和拆卸，配合实现远程遥控脱钩。
3. 本发明设置有上遥控脱钩器和下遥控脱钩器，上遥控脱钩器主要用于飞机下落着地前将刚性绝缘杆释放，便于无人机安全着陆，绝缘杆使用刚性绝缘杆，可有效减少安全绳安装时的摆动。下遥控脱钩器主要用于安全绳或爬绳安装完成后，将无人机携带刚性绝缘杆与其脱离。
4. 本发明中脱钩环为圆环状，且脱钩环8的直径大于第二挂环7和横担挂环9。设计大圆弧状的脱钩环，脱钩环与横担挂环连接，安全绳或爬绳安装完成后，脱钩环与横担挂环保留在横担上，主要用于安全绳或爬绳脱离横担使用。
5. 本发明中横担挂环为钩式结构，横担角钢出入口设计弹性挡销，实现安全安装，防止脱落。
附图说明
图1是本发明连接安装辅助组件的结构示意图；
图2是本发明连接拆除辅助组件的结构示意图；
图3是发明中遥控脱钩器的主视图；
图4为发明中遥控脱钩器的悬挂销轴退出状态示意图；
图5是发明中遥控脱钩器的悬挂销轴闭合状态示意图；
图6为发明中遥控脱钩器H型主板的立体图；
图7为发明中遥控脱钩器H型主板的主视图；
图8为发明中遥控脱钩器蜗杆与悬挂销轴的组合立体图；
图9为发明中遥控脱钩器蜗杆与悬挂销轴的组合侧视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1至图9所示，本实施例公开了一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，包括无人机1，无人机1的下方连接有上遥控脱钩器2，上遥控脱钩器2向下连接有挂钩3，上遥控脱钩器2在指令下可使挂钩3与上遥控脱钩器2分离；挂钩3向下连接有刚性绝缘杆4，刚性绝缘杆4的下端连接第一挂环5，第一挂环5向下连接有下遥控脱钩器6，下遥控脱钩器6向下连接第二挂环7，下遥控脱钩器6在指令下可使第二挂环7与下遥控脱钩器6分离。
第二挂环7向下连接安装辅助组件或拆除辅助组件，其中：
安装辅助组件包括与第二挂环7连接的脱钩环8，脱钩环8向下与横担挂环9连接，横担挂环9向下连接安全绳或爬升绳10；横担挂环9为钩式结构，且在其开口处设有开合机构。
本实施例中，开合机构为挡销91，挡销91一端与横担挂环9端部铰接连接，且两者之间设有扭簧92，形成弹性挡销；挡销91另一端与横担挂环9错位搭接配合；扭簧92不受力状态在，挡销91处于水平状态，从而封堵住横担挂环的开口，当挡销91受到向上的或向下的力时，挡销91另一端向上或向下移动，从而打开横担挂环的开口。
本实施例中，横担挂环为钩式结构，横担角钢出入口设计弹性挡销，实现安全安装，防止脱落。
拆除辅助组件包括与第二挂环7连接的倒刺钩11。
本实施例中，脱钩环8为圆环状，且脱钩环8的直径大于第二挂环7和横担挂环9。设计大圆弧状的脱钩环，脱钩环与横担挂环连接，安全绳或爬绳安装完成后，脱钩环与横担挂环保留在横担上，主要用于安全绳或爬绳脱离横担使用。
本实施例中，上遥控脱钩器和下遥控脱钩器均包括H型主板17，H型主板17由两翼板和水平固定连接两翼板的横板组成，H型主板在横板的上下侧分别形成上开口和下开口，上开口和下开口处的翼板上分别设有上销轴孔171和下销轴孔172，上销轴孔172用于与无人机1或第一挂环5连接，下销轴孔处滑动穿过悬挂销轴16，挂钩3或第二挂环7从下开口挂在悬挂销轴16。
H型主板17上与悬挂销轴平行设有蜗杆14，蜗杆14与H型主板17滑动配合，涡杆14的一端通过连板15与悬挂销轴16连接。具体的，连板15的两端部通过螺栓与对应的涡杆14和悬挂销轴16固定。
H型主板17在下开口的下销轴孔上方处设有蜗杆导向孔173，涡杆14由蜗杆导向孔173滑动穿过。蜗杆另一端设有限位凸台，防止蜗杆14退出H型主板17。
蜗杆导向孔173设有沉台，用于安装定位铜套，保证蜗杆在其中滑动顺畅。
与蜗杆14配合设有涡轮13，涡轮13连接有驱动机构，驱动机构驱动涡轮13正、反向转动时，涡轮3带动蜗杆14旋转使蜗杆14轴向移动，蜗杆14通过连板15带动悬挂销轴16移动，实现悬挂销轴16相对H型主板闭合状态和退出状态的切换，可以满足悬挂销轴的快速安装和拆卸。
本实施例中，驱动机构包括固定安装在H型主板上的直角电机18，以及对直角电机18供电的电源12（电源优选锂电池），直角电机18连接有控制器11，控制器11由遥控器远程控制；遥控器远程发送信号至控制器11，控制器11收到信号后发出指令控制直角电机18工作。
具体安装时，直角电机18固定安装在H型主板17侧向，控制器11和电源12分别固定安装在H型主板17的两翼板面上，保证设备的整体体积和集成度。
在挂环3脱离遥控脱钩器2作业时，只需遥控器远程发送信号至控制器，控制器收到信号后发出指令控制直角电机18反转，直角电机18反转带动涡轮13反向转动，从而驱动蜗杆14反向退出，其中蜗杆14和悬挂销轴16由连板相连，故而带动悬挂销轴16退出，挂钩3或第二挂环7脱离遥控脱钩器2。
本实施例设置有上遥控脱钩器2和下遥控脱钩器6，上遥控脱钩器2主要用于飞机下落着地前将刚性绝缘杆释放，便于无人机安全着陆，绝缘杆使用刚性绝缘杆，可有效减少安全绳安装时的摆动。下遥控脱钩器6主要用于安全绳或爬绳安装完成后，将无人机携带刚性绝缘杆与其脱离。
本实施例还公开了一种无人机拆装安全绳或爬升绳的方法，使用所述的一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，包括：安全绳或爬升绳安装作业和安全绳或爬升绳拆除作业。
其中安全绳或爬升绳安装作业的步骤如下：
（1）在地面将安装辅助组件与第二挂环7连接；
（2）启动无人机1，人员辅助无人机1起升，横担挂环9飞到横担12上方后，无人机下降使横担12触碰挡销91后横担12进入横担挂环9，然后快速遥控下遥控脱钩器6动作，使第二挂环7与下遥控脱钩器6分离，最后操作无人机1飞下着陆。
其中安全绳或爬升绳拆除作业的步骤如下：
（1）在地面将拆除辅助组件与第二挂环7连接；
（2）启动无人机1，人员辅助无人机1起升至脱钩环8上方，遥控倒刺钩11将脱钩环8勾住，然后操作无人机1起飞，横担12触碰挡销91后使横担12与横担挂环9脱离，之后无人机1下落，将至地面前先遥控下遥控脱钩器6，使第二挂环7与下遥控脱钩器6分离，安全绳或爬升绳以及脱钩环8着地，然后继续遥控操作上遥控脱钩器2，使挂钩3与上遥控脱钩器2分离，刚性绝缘杆4着地，然后操作无人机安全着地。
本发明提供一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置和方法，提高高空作业安全和高空登高的作业效率，通过无人机投放安全绳、爬升绳可避免高空作业人员无安全防护下的登塔作业，施工效率高，安全性高。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
Claims (10)
1.一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，包括无人机，其特征在于：所述无人机的下方连接有上遥控脱钩器，上遥控脱钩器向下连接有挂钩，上遥控脱钩器在指令下可使挂钩与上遥控脱钩器分离；挂钩向下连接有刚性绝缘杆，刚性绝缘杆的下端连接第一挂环，第一挂环向下连接有下遥控脱钩器，下遥控脱钩器向下连接第二挂环，下遥控脱钩器在指令下可使第二挂环与下遥控脱钩器分离；
第二挂环向下连接安装辅助组件或拆除辅助组件，其中：
安装辅助组件包括与第二挂环连接的脱钩环，脱钩环向下与横担挂环连接，横担挂环向下连接安全绳或爬升绳；横担挂环为钩式结构，且在其开口处设有开合机构；
拆除辅助组件包括与第二挂环连接的倒刺钩。
2.根据权利要求1所述一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，其特征在于：所述开合机构为挡销，挡销一端与横担挂环端部铰接连接，且两者之间设有扭簧，形成弹性挡销；挡销另一端与横担挂环错位搭接配合；扭簧不受力状态在，挡销处于水平状态，从而封堵住横担挂环的开口，当挡销受到向上的或向下的力时，挡销另一端向上或向下移动，从而打开横担挂环的开口。
3.根据权利要求1所述一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，其特征在于：所述脱钩环为圆环状，且脱钩环的直径大于第二挂环和横担挂环。
4.根据权利要求1所述一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，其特征在于：所述上遥控脱钩器和下遥控脱钩器均包括H型主板，H型主板的下开口处对应穿过悬挂销轴，悬挂销轴与H型主板滑动配合；H型主板上与悬挂销轴平行设有蜗杆，蜗杆与H型主板滑动配合，涡杆的一端通过连板与悬挂销轴连接；与蜗杆配合设有涡轮，涡轮连接有驱动机构，驱动机构驱动涡轮正、反向转动时，涡轮带动蜗杆旋转使蜗杆轴向移动，蜗杆通过连板带动悬挂销轴移动，实现悬挂销轴相对H型主板闭合状态和退出状态的切换。
5.根据权利要求4所述的无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，其特征在于：所述H型主板由两翼板和水平固定连接两翼板的横板组成，H型主板在横板的上下侧分别形成上开口和下开口，上开口和下开口处的翼板上分别设有上销轴孔和下销轴孔，上销轴孔用于与无人机或第一挂环连接，悬挂销轴由下销轴孔滑动穿过；下开口的下销轴孔上方处设有蜗杆导向孔，涡杆由蜗杆导向孔滑动穿过。
6.根据权利要求5所述的无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，其特征在于：所述蜗杆导向孔设有沉台，用于安装定位铜套。
7.根据权利要求5所述的无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，其特征在于：所述蜗杆另一端设有限位凸台。
8.根据权利要求5-7任一项所述的无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定安装在H型主板上的直角电机，以及对直角电机供电的电源，直角电机连接有控制器，控制器由遥控器远程控制；遥控器远程发送信号至控制器，控制器收到信号后发出指令控制直角电机工作。
9.根据权利要求8所述的无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，其特征在于：所述直角电机固定安装在H型主板侧向，控制器和电源分别固定安装在H型主板的两翼板面上。
10.一种无人机拆装安全绳或爬升绳的方法，使用权利要求1-9任一项所述的一种无人机拆装安全绳或爬升绳的装置，其特征在于包括：安全绳或爬升绳安装作业和安全绳或爬升绳拆除作业；
其中安全绳或爬升绳安装作业的步骤如下：
（1）在地面将安装辅助组件与第二挂环连接；
（2）启动无人机，人员辅助无人机起升，横担挂环飞到横担上方后，无人机下降使横担触碰开合机构后横担进入横担挂环，然后快速遥控下遥控脱钩器动作，使第二挂环与下遥控脱钩器分离，最后操作无人机飞下着陆；
其中安全绳或爬升绳拆除作业的步骤如下：
（1）在地面将拆除辅助组件与第二挂环连接；
（2）启动无人机，人员辅助无人机起升至脱钩环上方，遥控倒刺钩将脱钩环勾住，然后操作无人机起飞，横担触碰开合机构后使横担与横担挂环脱离，之后无人机下落，将至地面前先遥控下遥控脱钩器，使第二挂环与下遥控脱钩器分离，安全绳以及脱钩环着地，然后继续遥控操作上遥控脱钩器，使挂钩与上遥控脱钩器分离，刚性绝缘杆着地，然后操作无人机安全着地。
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