CN113602498A - 一种无人机机载喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷射装置技术领域，公开了一种无人机机载喷射装置，包括：喷罐箱、动力箱和连接机构，喷罐箱包括第一箱体、第二箱体和夹紧机构；夹紧机构被配置为能使第一箱体和第二箱体相互靠近，以夹紧气罐。动力箱与喷罐箱可拆卸连接；动力箱内设有执行机构，执行机构被配置为能够按压气罐的喷嘴。连接机构的一端与喷罐箱和/或动力箱连接，另一端与无人机可拆卸连接。本发明提供的无人机机载喷射装置，一端与无人机连接，另一端与气罐可拆卸连接，适用于多种高空带电作业场景。

Description

一种无人机机载喷射装置

技术领域

本发明涉及喷射装置技术领域，尤其涉及一种无人机机载喷射装置。

背景技术

近年来，输电线路上的挂线异物已成为电网安全运行的极大威胁。运行部门通常采用在停电状态下进行清除处理，但该方法受异物位置、线路周边地理环境限制较大，且停电处理也会影响输电可靠性。如采用作业人员进入电场作业则存在安全风险大、作业效率低等问题。为了解决上述问题，研究人员采用无人机机载喷射装置作业代替了作业人员手工清除悬挂物的做法。

现有技术中已有无人机喷火消缺装置，对易燃的悬挂物进行焚烧处理。然而现有的高空带电作业场景很多，如标志牌消缺、悬浮物消缺、藤蔓植物消缺、蜂窝清除以及设备润滑保养，单一的无人机喷射装置很难适应多种场景的需求。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种无人机机载喷射装置，适用于多种高空带电作业场景。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无人机机载喷射装置，包括：

喷罐箱，喷罐箱包括第一箱体、第二箱体和夹紧机构；夹紧机构被配置为能使第一箱体和第二箱体相互靠近，以夹紧气罐；

动力箱，与喷罐箱可拆卸连接；动力箱内设有执行机构，执行机构被配置为能够按压气罐的喷头；

连接机构，连接机构的一端与喷罐箱和/或动力箱连接，另一端与无人机可拆卸连接。

作为一种无人机机载喷射装置的可选方案，第一箱体设有第一张紧柱，第二箱体设有第二张紧柱，夹紧机构为弹性件，夹紧机构套设于第一张紧柱和第二张紧柱，使第一箱体和第二箱体相互靠近，以夹紧气罐。

作为一种无人机机载喷射装置的可选方案，第一箱体靠近第二箱体的一侧设有第一定位槽，第二箱体靠近第一箱体的一侧设有第二定位槽，气罐设有卡接部，卡接部能卡接于第一定位槽和第二定位槽之间。

作为一种无人机机载喷射装置的可选方案，第一定位槽和/或第二定位槽的槽壁上设有防滑垫。

作为一种无人机机载喷射装置的可选方案，第一箱体设有第一滑槽，第二箱体设有第二滑槽，动力箱设有滑轨，第一箱体和第二箱体均能沿滑轨滑动，以相向或相背移动。

作为一种无人机机载喷射装置的可选方案，执行机构为直杆摇臂，动力机构包括动力输出轴，直杆摇臂的一端与动力输出轴连接，直杆摇臂的另一端能选择性按压气罐的喷头。

作为一种无人机机载喷射装置的可选方案，第一箱体设有第一喷射槽，第二箱体设有第二喷射槽，第一喷射槽和第二喷射槽能形成正对气罐的喷嘴的喷射孔。

作为一种无人机机载喷射装置的可选方案，喷罐箱还设有火枪管，火枪管包括安装板，导管和点火器；

安装板与喷罐箱可拆卸连接；

导管穿设于喷射孔，导管一端与安装板连接，另一端与点火器连接；

点火器被配置为能发出脉冲火星，引燃从导管喷出的燃料。

作为一种无人机机载喷射装置的可选方案，连接机构包括连接臂和铰链，铰链设置于喷罐箱和/或动力箱上，连接臂设置于无人机上，铰链靠近连接臂的一端设有磁吸插头，连接臂靠近铰链的一端设有磁吸插座，磁吸插头与磁吸插座插接且磁吸连接。

作为一种无人机机载喷射装置的可选方案，连接臂靠近无人机的一端设有卡扣，连接臂和无人机卡接。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种无人机机载喷射装置，该装置一端与无人机连接，另一端与气罐可拆卸连接，适用于多种高空带电作业场景。无人机机载喷射装置包括喷罐箱、动力箱和连接机构。喷罐箱包括第一箱体、第二箱体和夹紧机构，夹紧机构被配置为能使第一箱体和第二箱体相互靠近，可以理解的是，在多种高空带电作业场景的使用需求下的气罐存在差别，通过设置夹紧机构，可以有效地提高无人机机载喷射装置的通用性，使第一箱体和第二箱体能更加可靠地夹紧不同种类的气罐。喷罐箱与动力箱可拆卸连接，便于安装气罐。动力箱内设有执行机构。执行机构被配置为能够按压气罐的喷头。当喷罐箱携带不同类型气罐时，气罐的喷头仅有略微的高度变化，但均会位于执行机构的运动范围内，利用位置关系保证了执行机构具有较好的适应性。连接机构的一端与喷罐箱和/或动力箱连接，另一端与无人机可拆卸连接，便于无人机机载喷射装置的安装与快拆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的无人机机载喷射装置的部分结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的张紧柱的布置方式示意图；

图3是本发明实施例一提供的夹紧机构的布置方式示意图；

图4是本发明实施例一提供的无人机机载喷射装置与无人机的连接示意图；

图5是本发明实施例一提供的连接机构与动力箱配合的示意图；

图6是本发明实施例一提供的连接机构示意图；

图7是本发明实施例二提供的无人机机载喷射装置的点火装置示意图。

图中：

1、喷罐箱；11、第一箱体；111、第一张紧柱；112、第一定位槽；113、第一滑槽；114、第一喷射槽；12、第二箱体；121、第二张紧柱；122、第二定位槽；123、第二滑槽；124、第二喷射槽；13、夹紧机构；14、喷射孔；15、火枪管；151、安装板；152、导管；153、点火器；

2、动力箱；21、执行机构；22、滑轨；

3、连接机构；31、连接臂；311、卡扣；312、磁吸插座；32、铰链；321、磁吸插头；

100、气罐；101、卡接部；102、喷头；103、喷嘴；

200、无人机。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

输电线路上的挂线异物一直影响着电网的正常运行，早期的技术方案是在停电状态下人工进行清除处理，但停电会影响用电单位的正常工作，并且作业人员进入电场作业也存在安全风险大、作业效率低等问题。为了解决上述问题，研究人员采用无人机机载喷射装置作业代替了作业人员手工清除悬挂物的做法。例如，现有技术中已有无人机喷火消缺装置，对易燃的悬挂物进行焚烧处理，解决了停电作业的问题。但现有的高空带电作业场景很多，如标志牌消缺、悬浮物消缺、藤蔓植物消缺以及设备润滑保养，单一的无人机喷射装置很难适应多种场景的需求。

基于以上所述，本发明提供一种无人机机载喷射装置，适用于多种高空带电作业场景。

图1是本发明实施例一提供的无人机机载喷射装置的部分结构示意图，参照图1。本实施方式提供的一种无人机机载喷射装置包括：喷罐箱1、动力箱2和连接机构3。喷罐箱1包括第一箱体11、第二箱体12和夹紧机构13。夹紧机构13被配置为能使第一箱体11和第二箱体12相互靠近，以夹紧气罐100。可以理解的是，在多种高空带电作业场景的使用需求下的气罐100存在差别，例如，气罐100内可以是除草剂、杀虫剂、油漆、润滑油或燃气。通过设置夹紧机构13，可以有效地提高无人机机载喷射装置的通用性，使第一箱体11和第二箱体12能更加可靠地夹紧不同种类的气罐100。

动力箱2与喷罐箱1可拆卸连接，便于安装气罐100。动力箱2内设有执行机构21，执行机构21被配置为能够按压气罐100的喷头102。当喷罐箱1携带不同类型气罐100时，气罐100的喷头102仅有略微的高度变化，但均会位于执行机构21的运动范围内，利用位置关系保证了执行机构21具有较好的适应性。

具体地，在本实施例中，第一箱体11和第二箱体12是结构相同且镜像设置的中空半封闭箱体。其中，第一箱体11和第二箱体12相对的侧面均为开口端，第一箱体11靠近第二箱体12的一侧底面设有第一定位槽112，第二箱体12靠近第一箱体11的一侧底面设有第二定位槽122。气罐100设有卡接部101，喷罐箱1夹持气罐100时，卡接部101能卡接于第一定位槽112和第二定位槽122之间。卡接后，气罐100的喷头102位于喷罐箱1的箱体内。如此设置可以对气罐100进行更好的限位。需要明确说明的是，定位槽的形状与卡接部101的形状相匹配，第一箱体11和第二箱体12的形状可根据气罐100的形状灵活设置。因大多数气罐100的卡接部101的径向截面为圆形，所以本实施例中第一定位槽112和第二定位槽122均为半圆形，且第一定位槽112和第二定位槽122的半径均不大于卡接部101的半径。

作为一种优选的技术方案，第一定位槽112和/或第二定位槽122的槽壁上设有防滑垫。防滑垫用于增加第一箱体11和/或第二箱体12与气罐100卡接时的摩擦力，进一步增加喷罐箱1夹持气罐100的可靠度。

继续参照图1，为实现喷罐箱1和动力箱2的可拆卸连接，第一箱体11和第二箱体12顶端也均为开口端，且第一箱体11的顶端设有第一滑槽113，第二箱体12的顶端设有第二滑槽123，动力箱2设有滑轨22。第一滑槽113和第二滑槽123均与滑轨22相互配合，且第一箱体11和第二箱体12均能沿滑轨22滑动，以相向或相背移动。当第一箱体11和第二箱体12相向移动，用于夹紧气罐100。当第一箱体11和第二箱体12相背运动时，用于拆卸气罐100。

第一箱体11还设有第一喷射槽114，第二箱体12还设有第二喷射槽124，第一箱体11和第二箱体12相向移动并被夹紧机构13夹紧时，第一喷射槽114和第二喷射槽124能形成正对气罐100的喷嘴103的喷射孔14，保证气罐100能够顺利地将所携带的除草剂、油漆、润滑油或燃气喷出喷罐箱1。作为一种优选的技术方案，在本实施例中，第一喷射槽114和第二喷射槽124均为半圆形，以适配100的103。

动力箱2除了设有执行机构21外，还设有电源、动力机构、控制板。在本实施例中，动力机构为电机，位于动力箱2内。执行机构21为直杆摇臂，直杆摇臂的一端与电机的动力输出轴连接。电源位于动力机构远离喷罐箱1的一端，用于给动力机构、控制板和外部接口供电，控制板控制电机带动直杆摇臂摆动。适应性地，动力箱2远离喷罐箱1的一端的端面上设有滑盖，便于拆卸或更换电源。气罐100的喷头102位于直杆摇臂的摆动范围内，当直杆摇臂摆动时，直杆摇臂远离电机输出轴的一端能选择性按压气罐100的喷头102。

作为一种优选的技术方案，动力箱2还设有外部接口，用于接入外部设备，如摄像头等，实现作业过程的可视化。

参照图2，图2是本发明实施例一提供的无人机机载喷射装置的张紧柱的布置方式示意图。第一箱体11设有第一张紧柱111，第二箱体12设有第二张紧柱121。夹紧机构13为弹性件，优选为弹性皮带，夹紧机构13套设于第一张紧柱111和第二张紧柱121，使第一箱体11和第二箱体12相互靠近，以夹紧气罐100。

优选地，第一张紧柱111和第二张紧柱121分别设置于第一箱体11和第二箱体12底面，便于弹性皮带同时套接。当第一张紧柱111和第二张紧柱121分别由第一箱体11和第二箱体12底面向外侧延伸时，便于拆卸夹紧机构13。当第一张紧柱111和第二张紧柱121分别由第一箱体11和第二箱体12底面向外侧延伸时，可防止作业过程中夹紧机构13被异物刮坏，提高夹紧机构13的可靠性。本实施例中，采用第一张紧柱111和第二张紧柱121分别由第一箱体11和第二箱体12底面向外侧延伸的布置方式。

第一张紧柱111和第二张紧柱121均为圆柱形，防止尖锐结构损伤夹紧机构13。第一张紧柱111和第二张紧柱121均包括连接段和防脱段，连接段与喷罐箱1连接，防脱段位于张紧柱远离喷罐箱1的一端。防脱段的直径大于连接段，夹紧机构13套接至第一张紧柱111和第二张紧柱121的连接段，防脱段能够阻止夹紧机构13从张紧柱滑落。

具体地，本实施例中，第一张紧柱111和第二张紧柱121的数量均为两个，四个张紧柱呈矩形布置。夹紧机构13的数量为两个，布置方式可以有很多种，在此示例性的指出最常见的一种：每个夹紧机构13套接于一个第一张紧柱111和一个第二张紧柱121，有效提升夹紧力度。于其他实施例中，第一张紧柱111、第二张紧柱121和夹紧机构13的数量可以根据实际需要设置，在此不做限制。并且夹紧机构13的布置方式也可以根据实际情况设置，例如，每个夹紧机构13套接于四个张紧柱，结构简单，便于装配。如图3所示，图3是本发明实施例一提供的无人机机载喷射装置的夹紧机构的布置方式示意图。

图4是本发明实施例一提供的无人机机载喷射装置与无人机的连接示意图，如图3所示，连接机构3的一端与喷罐箱1和/或动力箱2连接，另一端与无人机200可拆卸连接，便于无人机机载喷射装置的安装与快拆。

如图5所示，图5是本发明实施例一提供的连接机构与动力箱配合的示意图。在本实施例中，连接机构3的一端设有铰链32，铰链32上设有螺纹轴，动力箱2设有螺纹孔，螺纹轴旋入螺纹孔内，实现铰链32和动力箱2的螺纹连接。连接后，动力箱2可通过铰链32调整俯仰角度。

具体地，参照图6，连接机构3还包括连接臂31，连接臂31靠近无人机200的一端设有卡扣311，卡扣311和无人机200的脚架卡接。铰链32靠近连接臂31的一端设有磁吸插头321，连接臂31靠近铰链32的一端设有磁吸插座312，磁吸插头321与磁吸插座312插接且磁吸连接。需要进一步说明的是，本实施例中，连接臂31为两个，且两个连接臂31的卡扣311均于无人机200卡接。两个连接臂31的另一端的磁吸插座312所带磁极相反，所以两个连接臂31带有磁吸插座312的一端相互吸引，防止无人机200运动时，连接臂31绕无人机200旋转，同时也能减小风阻。

本实施例以气罐100内装有除草剂为例，除草工作过程如下：第一箱体11和第二箱体12沿动力箱2的滑轨22相互靠近，夹持气罐100的卡接部101。卡接完成后，使用夹紧机构13套接于第一张紧柱111和第二张紧柱121上，完成气罐100的装载。随后，将连接臂31卡接于无人机200的脚架上，再将铰链32上的磁吸插头321与连接臂31磁吸插座312插接且磁吸连接。安装完成后，调整铰链32的俯仰角度，并外接摄像头，完成准备工作。利用终端设备控制无人机200飞至作业区域，并通过摄像头显示的内容调整无人机200的姿态，使气罐100的喷嘴103正对待清除植物，无线控制执行机构21摆动，挤压喷头102，使除草剂从喷嘴103喷出至待清除植物处，执行机构21回摆，松开喷头102，气罐100不再喷射除草剂，完成消杀作业，无人机200返航。其他作业方式如喷漆、喷润滑等同理。

实施例二

本实施例提供无人机机载喷射装置可用于喷火作业，且本实施例提供的无人机机载喷射装置的基本结构与实施例一相同，仅部分结构存在差异。本实施例仅对与实施例一不同的结构进行描述。

如图7所示，本实施例中，喷罐箱1还设有火枪管15，火枪管15包括安装板151，导管152和点火器153。安装板151与喷罐箱1可拆卸连接。导管152穿设于喷射孔14，导管152一端与安装板151连接，另一端与点火器153连接。点火器153被配置为能发出脉冲火星，引燃从导管152喷出的燃料。

在本实施例中，气罐100内携带燃料，并在喷嘴103上插有细管，所述细管沿导管152延伸至点火器153处。利用终端设备控制无人机200飞至动火消缺作业区域，并通过摄像头显示的内容调整无人机200的姿态，使气罐100的喷嘴103正对待消缺悬挂物，无线控制执行机构21摆动，挤压喷头102，使燃料从导管152喷出，再通过终端设备控制点火器153脉冲点火，进而引燃待消缺悬挂物。执行机构21回摆，执行机构21松开喷头102，气罐100不再喷射燃料，完成消缺作业，无人机200返航。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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，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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种无人机机载喷射装置，其特征在于，包括：

喷罐箱(1)，所述喷罐箱(1)包括第一箱体(11)、第二箱体(12)和夹紧机构(13)；所述夹紧机构(13)被配置为能使所述第一箱体(11)和所述第二箱体(12)相互靠近，以夹紧气罐(100)；

动力箱(2)，与所述喷罐箱(1)可拆卸连接；所述动力箱(2)内设有执行机构(21)，所述执行机构(21)被配置为能够按压所述气罐(100)的喷头(102)；

连接机构(3)，所述连接机构(3)的一端与所述喷罐箱(1)和/或所述动力箱(2)连接，另一端与无人机(200)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的无人机机载喷射装置，其特征在于，所述第一箱体(11)设有第一张紧柱(111)，所述第二箱体(12)设有第二张紧柱(121)，所述夹紧机构(13)为弹性件，所述夹紧机构(13)套设于所述第一张紧柱(111)和所述第二张紧柱(121)，使所述第一箱体(11)和所述第二箱体(12)相互靠近，以夹紧所述气罐(100)。

3.根据权利要求1所述的无人机机载喷射装置，其特征在于，所述第一箱体(11)靠近所述第二箱体(12)的一侧设有第一定位槽(112)，所述第二箱体(12)靠近所述第一箱体(11)的一侧设有第二定位槽(122)，所述气罐(100)设有卡接部(101)，所述卡接部(101)能卡接于所述第一定位槽(112)和所述第二定位槽(122)之间。

4.根据权利要求3所述的无人机机载喷射装置，其特征在于，所述第一定位槽(112)和/或所述第二定位槽(122)的槽壁上设有防滑垫。

5.根据权利要求1所述的无人机机载喷射装置，其特征在于，所述第一箱体(11)设有第一滑槽(113)，所述第二箱体(12)设有第二滑槽(123)，所述动力箱(2)设有滑轨(22)，所述第一箱体(11)和所述第二箱体(12)均能沿所述滑轨(22)滑动，以相向或相背移动。

6.根据权利要求1所述的无人机机载喷射装置，其特征在于，所述执行机构(21)为直杆摇臂，所述直杆摇臂的另一端能选择性按压所述气罐(100)的喷头(102)。

7.根据权利要求1所述的无人机机载喷射装置，其特征在于，所述第一箱体(11)设有第一喷射槽(114)，所述第二箱体(12)设有第二喷射槽(124)，所述第一喷射槽(114)和所述第二喷射槽(124)能形成正对所述气罐(100)的喷嘴(103)的喷射孔(14)。

8.根据权利要求7所述的无人机机载喷射装置，其特征在于，所述喷罐箱(1)还设有火枪管(15)，所述火枪管(15)包括安装板(151)，导管(152)和点火器(153)；

所述安装板(151)与所述喷罐箱(1)可拆卸连接；

所述导管(152)穿设于所述喷射孔(14)，所述导管(152)一端与所述安装板(151)连接，另一端与所述点火器(153)连接；

所述点火器(153)被配置为能发出脉冲火星，引燃从所述导管(152)喷出的燃料。

9.根据权利要求1所述的无人机机载喷射装置，其特征在于，所述连接机构(3)包括连接臂(31)和铰链(32)，所述铰链(32)设置于所述喷罐箱(1)和/或所述动力箱(2)上，所述连接臂(31)设置于所述无人机(200)上，所述铰链(32)靠近所述连接臂(31)的一端设有磁吸插头(321)，所述连接臂(31)靠近所述铰链(32)的一端设有磁吸插座(312)，所述磁吸插头(321)与所述磁吸插座(312)插接且磁吸连接。

10.根据权利要求9所述的无人机机载喷射装置，其特征在于，所述连接臂(31)靠近所述无人机(200)的一端设有卡扣(311)，所述连接臂(31)和所述无人机(200)卡接。

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