CN114244997B - 一种电力巡检无人机图像采集识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种电力巡检无人机图像采集识别装置，包括无人机本体、固定隔板、封堵机构、牵引机构、置换组件、电动推杆和蓄电池组，无人机本体的内部安装有图像采集组件，固定隔板将无人机本体的内部分隔为第一腔室和第二腔室，封堵机构设置于第二腔室的内部，牵引机构的两端均与封堵机构固定连接，置换组件与图像采集组件的一侧固定连接，电动推杆的输出端与图像采集组件的一侧固定连接，蓄电池组通过置换组件与牵引机构电性连接。本发明能够在无人机本体执行完任务后将图像采集组件收纳到无人机本体内部，结合封堵组件的作用还可避免外界灰尘粘附到图像采集组件的外表面上。

Description

一种电力巡检无人机图像采集识别装置

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种电力巡检无人机图像采集识别装置。

背景技术

随着近年来无人机技术的快速发展，人们常常应用无人机来来勘探人力难以到达的区域，例如在电力巡检中，传统的巡检方式为人为使用望远镜进行观察，但是人眼易疲劳，长时间的观察可能会导致巡检数据错误，同时望远镜并不具备图像采集和保留影像的功能，若发生误差还需要人为的再次到该区域进行巡检，而无人机的出现无疑解决了这一难题，他可以近距离的采集电力设备的影响，并且将其保存下来，以便后期人们查阅。

现有的电力巡检无人机用的图像采集设备往往是外露设置的，在不使用的情况下，图像采集设备的外表面上易粘附灰尘，从而在使用之前还需要进一步的进行清洁，并且无人机落地之后周围可能存在异物，从而便可能使得图像采集设备受到损伤，进而使得巡检成本也会相应的增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力巡检无人机图像采集识别装置，能够在无人机本体执行完任务后将图像采集组件收纳到无人机本体的内部，并且结合封堵组件的作用可以避免外界灰尘粘附到图像采集组件的外表面上，也能够避免无人机本体降落时周围异物碰坏图像采集组件的情况发生。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种电力巡检无人机图像采集识别装置，包括：

无人机本体，所述无人机本体的内部安装有图像采集组件；

固定隔板，所述固定隔板固定嵌设于无人机本体的内部，所述固定隔板将无人机本体的内部分隔为第一腔室和第二腔室；

封堵机构，所述封堵机构设置于第二腔室的内部；

牵引机构，所述牵引机构安装于第二腔室的内部，所述牵引机构的两端均与封堵机构固定连接；

置换组件，所述置换组件设置于第二腔室的内部，所述置换组件与图像采集组件的一侧固定连接；

电动推杆，所述电动推杆固定安装于固定隔板的一侧，所述电动推杆的输出端与图像采集组件的一侧固定连接；

蓄电池组，所述蓄电池组固定安装于无人机本体的内部，所述蓄电池组通过置换组件与牵引机构电性连接；

其中，当所述图像采集组件向无人机本体的内部移动时，所述置换组件逐渐靠近蓄电池组与牵引机构的电路连接处，随着所述图像采集组件的持续移动，所述蓄电池组和牵引机构之间的电路逐渐被接通，所述牵引机构带动封堵机构移位，所述封堵机构逐渐靠近图像采集组件的镜头处。

作为本发明所述一种电力巡检无人机图像采集识别装置的一种优选方案，其中：所述图像采集组件包括承载套筒和摄像头，所述承载套筒设置于第二腔室的内部，所述摄像头固定嵌设于承载套筒的内部，所述无人机本体的一侧开设有与摄像头相互对应的开口槽。

作为本发明所述一种电力巡检无人机图像采集识别装置的一种优选方案，其中：所述固定隔板面向第二腔室的一侧固定安装有导向套筒，所述导向套筒滑动套接于承载套筒的外表面。

作为本发明所述一种电力巡检无人机图像采集识别装置的一种优选方案，其中：所述封堵机构包括封堵板、支撑条和连接杆，所述封堵板与开口槽的内部相互对应，所述支撑条固定套接于封堵板的外表面，所述连接杆固定连接于支撑条的一端，所述连接杆的外表面滑动套设有承载框，所述承载框与第二腔室的内壁固定连接。

作为本发明所述一种电力巡检无人机图像采集识别装置的一种优选方案，其中：所述牵引机构包括卷收电机、卷收杆和牵引绳，所述卷收电机固定安装于固定隔板的一侧，所述卷收杆与卷收电机的输出端固定连接，所述牵引绳的两端均与卷收杆固定连接，所述牵引绳贯穿承载框和连接杆，且所述牵引绳与连接杆固定连接。

作为本发明所述一种电力巡检无人机图像采集识别装置的一种优选方案，其中：所述支撑条面向第二腔室内部的一侧开设有避让槽，且所述避让槽位于牵引绳的外侧。

作为本发明所述一种电力巡检无人机图像采集识别装置的一种优选方案，其中：所述第二腔室的内部固定连接有两个套接于牵引绳外侧的支撑板，其中一个所述支撑板的一侧固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的一端固定连接有联动板，所述联动板固定套接于牵引绳的外表面。

作为本发明所述一种电力巡检无人机图像采集识别装置的一种优选方案，其中：两个所述支撑板之间固定连接有限位板，两个所述限位板分别位于复位弹簧的两侧，且两个所述限位板还贯穿联动板。

作为本发明所述一种电力巡检无人机图像采集识别装置的一种优选方案，其中：所述第二腔室的内部还固定嵌设有两个固定板，其中一个所述固定板与置换组件滑动连接，其中另一个所述固定板的一侧固定安装有两个固定支板，两个所述固定支板的内部均固定套设有连接触片，且所述连接触片与蓄电池组电性连接。

作为本发明所述一种电力巡检无人机图像采集识别装置的一种优选方案，其中：所述置换组件包括翻转板、连接电极、连接引线、联动转杆、和连接板，所述翻转板设置于两个固定板之间，所述连接电极固定套设于翻转板的内部，所述连接电极与连接触片电性连接，所述连接引线与连接电极和牵引机构电性连接，所述联动转杆固定连接于翻转板的一侧，所述联动转杆的一端固定连接有滑杆，其中一个所述固定板的一侧开设有滑动套设于滑杆外表面的滑槽，所述连接板转动套设于联动转杆的外表面，所述连接板还与承载套筒的一侧固定连接。

本发明取得的技术效果为：

本发明采用图像采集组件可收纳的设计，在图像采集组件使用完成之后能够收纳到无人机本体的内部，进而在无人机本体降落时周围的异物不会碰撞到图像采集组件，再结合封堵组件的设计，使得外界灰尘不会粘附到图像采集组件的外表面上；

本发明采用牵引机构的设计，牵引机构用于带动封堵机构在无人机本体的内部移位，再结合复位弹簧和联动板的作用，能够在无人机本体电量不足的情况下使得牵引机构自主运行，让封堵板能够稳定的置于图像采集组件的前端，有效的降低无人机本体坠落时对图像采集组件的损伤；

本发明采用置换组件的设计，置换组件能够切换蓄电池组对牵引机构输入电流的方向，进而便可控制牵引机构运行的方向，并且置换组件的运动与图像采集组件的运动具有同步性，从而牵引机构在收纳图像采集组件的同时便能够自主的运行，且封堵机构也将随牵引机构同步运行；

本发明在支撑条的一侧开设避让槽，进而使得牵引机构能在封堵板的一侧带动封堵板移动，从而牵引绳不会延伸至开口槽的内部，进而图像采集组件的移位不会受到外物的干涉，同时避让槽能够规避掉支撑条挤压牵引绳的现象，从而使得牵引机构和封堵机构的运行均有较高的流畅性。

附图说明

图1是本发明所提供的整体装置的示意图；

图2是本发明所提供的无人机本体内部一侧的剖视示意图；

图3是本发明所提供的封堵机构的示意图；

图4是本发明所提供的牵引机构的示意图；

图5是本发明所提供的支撑板之间的爆炸示意图；

图6是本发明所提供的无人机本体内部另一侧的剖视示意图；

图7是本发明图6中A处放大示意图；

图8是本发明所提供的置换组件的示意图；

图9是本发明所提供的其中一个固定板的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、无人机本体；101、第一腔室；102、第二腔室；2、图像采集组件；201、承载套筒；202、摄像头；3、固定隔板；301、导向套筒；4、封堵机构；401、封堵板；402、支撑条；4021、避让槽；403、连接杆；5、牵引机构；501、卷收电机；502、卷收杆；503、牵引绳；6、置换组件；601、翻转板；602、连接电极；603、连接引线；604、联动转杆；6041、滑杆；605、连接板；7、电动推杆；8、承载框；9、支撑板；901、限位板；10、复位弹簧；1001、联动板；11、固定板；1101、滑槽；12、固定支板。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

实施例1

如图1-7所示，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种电力巡检无人机图像采集识别装置，包括无人机本体1、图像采集组件2、固定隔板3、封堵机构4、牵引机构5、置换组件6、电动推杆7和蓄电池组，图像采集组件2安装于无人机本体1的内部，固定隔板3固定嵌设于无人机本体1的内部，固定隔板3将无人机本体1的内部分隔为第一腔室101和第二腔室102，第一腔室101的内部用于安装无人机本体1所用的电器元件，封堵机构4设置于第二腔室102的内部，封堵机构4用于封堵图像采集组件2，使得图像采集组件2在不使用的情况下不会被外界灰尘所污染，牵引机构5安装于第二腔室102的内部，牵引机构5的两端均与封堵机构4固定连接，牵引机构5用于带动封堵机构4在无人机本体1的内部移位，置换组件6设置于第二腔室102的内部，置换组件6与图像采集组件2的一侧固定连接，电动推杆7固定安装于固定隔板3的一侧，电动推杆7的输出端与图像采集组件2的一侧固定连接，蓄电池组固定安装于无人机本体1的内部，蓄电池组通过置换组件6与牵引机构5电性连接，置换组件6可进行一百八十度的翻转，进而可调节牵引机构5的电流输入方向。

需要说明的是，无人机本体1配备有远程遥控系统，此为无人机本体1飞行必备系统，并且电动推杆7的运行也受远程遥控系统控制，此为本领域人员常用的技术手段，文中不再加以详细的阐述。

本发明在使用时，在无人机本体1在执行完飞行任务之后，操作者通过远程遥控装置控制电动推杆7运行，电动推杆7将带动图像采集组件2向无人机本体1的内部移动，此时置换组件6将逐渐靠近蓄电池组与牵引机构5的电路连接处，随着图像采集组件2的持续移动，蓄电池组和牵引机构5之间的电路逐渐被接通，然后牵引机构5带动封堵机构4移位，封堵机构4逐渐靠近图像采集组件2的镜头处，最终使得图像采集组件2被密封在无人机本体1的内部，使得外界灰尘不会粘附在图像采集组件2外表面，同时在无人机本体1不使用的情况下，图像采集组件2也不会受到外物的碰撞而损坏。

进一步的，图像采集组件2包括承载套筒201和摄像头202，承载套筒201设置于第二腔室102的内部，摄像头202固定嵌设于承载套筒201的内部，摄像头202用于采集高空电缆及变压器的实时影响，无人机本体1的一侧开设有与摄像头202相互对应的开口槽，此开口槽方便摄像头202进入无人机本体1的内部。

如图2和图6所示，固定隔板3面向第二腔室102的一侧固定安装有导向套筒301，导向套筒301滑动套接于承载套筒201的外表面，导向套筒301可限制承载套筒201只能在水平方向上移动，进而也使得摄像头202移动过程中不会发生歪斜卡顿的现象。

实施例2

参照图2-9，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。

如图2和图3所示，封堵机构4包括封堵板401、支撑条402和连接杆403，封堵板401与开口槽的内部相互对应，封堵板401设置为圆盘状，支撑条402固定套接于封堵板401的外表面，无人机本体1的内部还开设有与支撑条402一端相互配合的卡接槽，支撑条402面向图像采集组件2的一侧设置为柔性材料，进而使得图像采集组件2接触支撑条402时不会发生磨损，连接杆403固定连接于支撑条402的一端，连接杆403的外表面滑动套设有承载框8，承载框8与第二腔室102的内壁固定连接。

进一步的，承载框8的具体形状请参阅附图3，支撑条402和封堵板401均滑动穿插于承载框8中部的一侧，连接杆403的行程受到承载框8内部槽宽的限制。

如图2和图4所示，牵引机构5包括卷收电机501、卷收杆502和牵引绳503，卷收电机501固定安装于固定隔板3的一侧，卷收电机501为减速电机，卷收电机501与蓄电池组电性连接，卷收杆502与卷收电机501的输出端固定连接，牵引绳503的两端均与卷收杆502固定连接，且牵引绳503的两端缠绕方向相反，牵引绳503为刚性绳，例如钢丝绳等，可以弯折，但是不会发生形变，并且硬度较大，卷收杆502的外表面还固定套接有联动挡板，联动挡板位于牵引绳503两端的两侧，进而使得卷收杆502在收卷或者释放牵引绳503时，牵引绳503不会随意的缠绕在卷收杆502的外部，牵引绳503贯穿承载框8和连接杆403，且牵引绳503与连接杆403固定连接。

根据上述结构，在图像采集组件2进入无人机本体1的内部，且置换组件6将卷收电机501和蓄电池组电性连接在一起之后，卷收电机501带动卷收杆502转动，卷收杆502释放牵引绳503的一端，因为牵引绳503两端的缠绕方向相反，故而牵引绳503的另一端会被卷收杆502所收卷，此时牵引绳503的一端牵引连接杆403向靠近开口槽的方向移动，连接杆403带动支撑条402同步移动，支撑条402带动封堵板401逐渐进入到开口槽的内部，从而便可使得开口槽逐渐被完全密封住。

需要说明的是，如图3所示，支撑条402面向第二腔室102内部的一侧开设有避让槽4021，且避让槽4021位于牵引绳503的外侧，由于牵引绳503伴随连接杆403移动的同时会受到支撑条402的挤压，从而使得牵引绳503会被卡死，而避让槽4021可以规避支撑条402卡住牵引绳503的情况发生，以此便可保证牵引机构5和封堵机构4运行的流畅性。

如图2和图6所示，第二腔室102的内部还固定嵌设有两个固定板11，其中一个固定板11与置换组件6滑动连接，其中另一个固定板11的一侧固定安装有两个固定支板12，两个固定支板12的内部均固定套设有连接触片，且连接触片通过导线与蓄电池组电性连接。

如图7、图8和图9所示，置换组件6包括翻转板601、连接电极602、连接引线603、联动转杆604、和连接板605，翻转板601设置于两个固定板11之间，连接电极602固定套设于翻转板601的内部，连接电极602与连接触片电性连接，连接引线603与连接电极602和牵引机构5电性连接，联动转杆604固定连接于翻转板601的一侧，联动转杆604的一端固定连接有滑杆6041，滑杆6041的截面呈L状，其中一个固定板11的一侧开设有滑动套设于滑杆6041外表面的滑槽1101，滑槽1101呈弯折状设计，滑杆6041沿着滑槽1101的内部滑动时会进行旋转，进而使得联动转杆604也将随之转动，且滑杆6041和联动转杆604的旋转角度均为一百八十度，从而翻转板601便会带动连接电极602翻转一百八十度，此时两个连接电极602与连接触片的接触面交换，进而接入牵引机构5的电流方向便会发生改变，从而使得牵引机构5能够反向运行，连接板605转动套设于联动转杆604的外表面，连接板605还与承载套筒201的一侧固定连接。

根据上述结构，在需要使用图像采集组件2时，操作者首先运行电动推杆7带动图形采集组件2向无人机本体1的外侧移动，图像采集组件2移动的同时会带动连接板605移动，连接板605带动联动转杆604移动，联动转杆604带动滑杆6041沿着滑槽1101的内部滑动，在图像采集组件接触到受到支撑条402的阻碍停止移动时，翻转板601刚好旋转一百八十八十度，并且此时连接电极602也与连接触片贴合在一起，此时蓄电池组为卷收电机501反向输入电流，进而卷收电机501带动卷收杆502反向转动，此时封堵板401将逐渐的进入到承载框8的内部，并且支撑条402不再与图像采集组件2相互接触，此时电动推杆7便能够带动图像采集组件2从无人机本体1的内部延伸出去。

实施例3

参照图2和图5，为本发明第三个实施例，该实施例基于前两个实施例。

如图2所示，第二腔室102的内部固定连接有两个套接于牵引绳503外侧的支撑板9，其中一个支撑板9的一侧固定连接有复位弹簧10，复位弹簧10初始即为收缩蓄力的状态，复位弹簧10的一端固定连接有联动板1001，联动板1001始终受到复位弹簧10横向的挤压力，联动板1001固定套接于牵引绳503的外表面，联动板1001与牵引绳503的移动具有同步性。

如图5所示，两个支撑板9之间固定连接有限位板901，两个限位板901均呈弧形，两个限位板901分别位于复位弹簧10的两侧，复位弹簧10伸缩的过程中均受到限位板901的限制，从而使得复位弹簧10不易发生形变，且两个限位板901还贯穿联动板1001，联动板1001的移动受到限位板901的限制，从而使得联动板1001的移动具有指向性。

具体的，在封堵图像采集组件2之后，复位弹簧10能够带动联动板1001贴紧支撑板9，进而使得牵引绳503处于绷紧状态，在无人机本体1供电不足的情况下，电动推杆7能够带动图像采集组件2自动复位至无人机本体1的内部，此为本领域人员较容易联想到的技术手段，文中不加以赘述，而此时复位弹簧10挤压支撑板9能够带动牵引绳503移动，进而使得牵引机构5仍然能够运行，从而使得封堵机构4仍然能够将图像采集组件2封堵在无人机本体1的内部，降低无人机本体1坠落而对图像采集组件2的损伤。

本发明的工作原理为：在无人机本体1在执行完飞行任务之后，操作者通过远程遥控装置控制电动推杆7运行，电动推杆7将带动图像采集组件2向无人机本体1的内部移动，此时置换组件6将逐渐靠近蓄电池组与牵引机构5的电路连接处，随着图像采集组件2的持续移动，蓄电池组和牵引机构5之间的电路逐渐被接通，然后牵引机构5带动封堵机构4移位，封堵机构4逐渐靠近图像采集组件2的镜头处，最终使得图像采集组件2被密封在无人机本体1的内部，使得外界灰尘不会粘附在图像采集组件2外表面，同时在无人机本体1不使用的情况下，图像采集组件2也不会受到外物的碰撞而损坏。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (8)

1.一种电力巡检无人机图像采集识别装置，其特征在于：包括：

无人机本体（1），所述无人机本体（1）的内部安装有图像采集组件（2）；

所述图像采集组件（2）包括承载套筒（201）和摄像头（202），所述承载套筒（201）设置于第二腔室（102）的内部，所述摄像头（202）固定嵌设于承载套筒（201）的内部，所述无人机本体（1）的一侧开设有与摄像头（202）相互对应的开口槽；

固定隔板（3），所述固定隔板（3）固定嵌设于无人机本体（1）的内部，所述固定隔板（3）将无人机本体（1）的内部分隔为第一腔室（101）和第二腔室（102），所述第二腔室（102）的内部还固定嵌设有两个固定板（11）；

封堵机构（4），所述封堵机构（4）设置于第二腔室（102）的内部；

牵引机构（5），所述牵引机构（5）安装于第二腔室（102）的内部，所述牵引机构（5）的两端均与封堵机构（4）固定连接；

置换组件（6），所述置换组件（6）设置于第二腔室（102）的内部，所述置换组件（6）与图像采集组件（2）的一侧固定连接，所述置换组件（6）包括翻转板（601）、连接电极（602）、连接引线（603）、联动转杆（604）、和连接板（605），所述翻转板（601）设置于两个固定板（11）之间，所述连接电极（602）固定套设于翻转板（601）的内部，所述连接电极（602）与连接触片电性连接，所述连接引线（603）与连接电极（602）和牵引机构（5）电性连接，所述联动转杆（604）固定连接于翻转板（601）的一侧，所述联动转杆（604）的一端固定连接有滑杆（6041），其中一个所述固定板（11）的一侧开设有滑动套设于滑杆（6041）外表面的滑槽（1101），所述连接板（605）转动套设于联动转杆（604）的外表面，所述连接板（605）还与承载套筒（201）的一侧固定连接；

电动推杆（7），所述电动推杆（7）固定安装于固定隔板（3）的一侧，所述电动推杆（7）的输出端与图像采集组件（2）的一侧固定连接；

蓄电池组，所述蓄电池组固定安装于无人机本体（1）的内部，所述蓄电池组通过置换组件（6）与牵引机构（5）电性连接；

其中，当所述图像采集组件（2）向无人机本体（1）的内部移动时，所述置换组件（6）逐渐靠近蓄电池组与牵引机构（5）的电路连接处，随着所述图像采集组件（2）的持续移动，所述蓄电池组和牵引机构（5）之间的电路逐渐被接通，所述牵引机构（5）带动封堵机构（4）移位，所述封堵机构（4）逐渐靠近图像采集组件（2）的镜头处。

2.根据权利要求1所述的一种电力巡检无人机图像采集识别装置，其特征在于：所述固定隔板（3）面向第二腔室（102）的一侧固定安装有导向套筒（301），所述导向套筒（301）滑动套接于承载套筒（201）的外表面。

3.根据权利要求1所述的一种电力巡检无人机图像采集识别装置，其特征在于：所述封堵机构（4）包括封堵板（401）、支撑条（402）和连接杆（403），所述封堵板（401）与开口槽的内部相互对应，所述支撑条（402）固定套接于封堵板（401）的外表面，所述连接杆（403）固定连接于支撑条（402）的一端，所述连接杆（403）的外表面滑动套设有承载框（8），所述承载框（8）与第二腔室（102）的内壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种电力巡检无人机图像采集识别装置，其特征在于：所述牵引机构（5）包括卷收电机（501）、卷收杆（502）和牵引绳（503），所述卷收电机（501）固定安装于固定隔板（3）的一侧，所述卷收杆（502）与卷收电机（501）的输出端固定连接，所述牵引绳（503）的两端均与卷收杆（502）固定连接，所述牵引绳（503）贯穿承载框（8）和连接杆（403），且所述牵引绳（503）与连接杆（403）固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种电力巡检无人机图像采集识别装置，其特征在于：所述支撑条（402）面向第二腔室（102）内部的一侧开设有避让槽（4021），且所述避让槽（4021）位于牵引绳（503）的外侧。

6.根据权利要求4所述的一种电力巡检无人机图像采集识别装置，其特征在于：所述第二腔室（102）的内部固定连接有两个套接于牵引绳（503）外侧的支撑板（9），其中一个所述支撑板（9）的一侧固定连接有复位弹簧（10），所述复位弹簧（10）的一端固定连接有联动板（1001），所述联动板（1001）固定套接于牵引绳（503）的外表面。

7.根据权利要求6所述的一种电力巡检无人机图像采集识别装置，其特征在于：两个所述支撑板（9）之间固定连接有限位板（901），两个所述限位板（901）分别位于复位弹簧（10）的两侧，且两个所述限位板（901）还贯穿联动板（1001）。

8.根据权利要求1所述的一种电力巡检无人机图像采集识别装置，其特征在于：其中一个所述固定板（11）与置换组件（6）滑动连接，其中另一个所述固定板（11）的一侧固定安装有两个固定支板（12），两个所述固定支板（12）的内部均固定套设有连接触片，且所述连接触片与蓄电池组电性连接。

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