CN115781756A - 基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，包括无人机、机械臂和控制器拆装机构，所述机械臂搭设在无人机上，控制器拆装机构固定在机械臂的端部；所述控制器拆装机构包括旋转电机、机械爪壳体、机械爪和用于在更换控制器时进行视觉定位的摄像组件；机械爪壳体固定在旋转电机的驱动端，摄像组件固定在机械爪壳体上，在机械爪壳体靠近控制器的一侧设置机械爪电机。此外，本装置上还装有设备回收仓和设备更换仓，可用于存放回收件和更换件。该发明实现了通过无人机平台在空中自动更换安装在路灯灯具顶部的旋插式单灯控制器，大大降低了该类型单灯控制器的维护成本和安全隐患，提升了工作效率。

Description

基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置

技术领域

本发明涉及城市照明及单灯控制技术领域，具体涉及一种基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置。

背景技术

近年来，单灯控制器在城市道路照明中得到广泛的应用，实现了城市照明的智能化和精细化管理，二次节能的效果也非常明显。单灯控制器有三种安装形式：1）采用NEMA或Zhaga标准的接口，将单灯控制器旋插安装在路灯灯具顶部；2）采用接线方式，将单灯控制器安装在路灯灯具内部；3）采用接线方式，将单灯控制器安装在路灯灯杆底部的检修口内。

目前，在灯头上旋插安装的单灯控制器只能由具备高空作业证和电工证的工人利用登高作业车进行更换，而城市路灯量多面广，这种维护方式的成本高、效率低，也具有安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置。

本发明包括无人机、机械臂和控制器拆装机构，所述机械臂搭设在无人机上，控制器拆装机构固定在机械臂的端部；所述控制器拆装机构包括旋转电机、机械爪壳体、机械爪和用于在更换控制器时进行视觉定位的摄像组件；机械爪壳体固定在旋转电机的驱动端，摄像组件固定在机械爪壳体上，在机械爪壳体靠近控制器的一侧固定有用于带动机械爪转动进行夹持直径调节的机械爪电机，所述机械爪电机的数量至少为三组并沿旋转电机轴线的圆周方向均匀间隔分布，机械爪一端固定在机械爪电机的驱动端，另一端向机械爪电机的外侧延伸并在端部设有与旋转电机轴线方向相平行的夹持部，在机械爪的夹持部间形成夹持区域，机械爪电机带动对应的机械爪沿各自的转动中心同向转动相同角度，调整夹持区域的夹持半径。

优选地，本发明的机械爪壳体包括壳体主体和壳盖，壳体主体固定在旋转电机的驱动端，机械爪电机通过设置在壳盖内的电机固定板进行安装固定，在壳盖上设有用于机械爪电机通过的固定通孔；摄像组件包括主摄像头和副摄像头，主摄像头通过主摄像头电路板设置在壳盖中心的安装通孔上，在主摄像头的一侧设有同样与主摄像头电路板电连接的激光测距模块以及LED补光模块，副摄像头设置在壳体主体的外侧，在单灯控制器拆装时提供辅助视觉定位。

优选地，本发明的无人机上搭载有作业吊舱，所述作业吊舱包括吊舱杆，吊舱杆固定在无人机搭载平台上，在吊舱杆中部固定有主基座，在主基座两侧对称设有用于回收旧有单灯控制器的回收仓以及用于存放待更换单灯控制器的更换仓，机械臂与主基座之间通过减震组件连接，回收仓和更换仓均包括壳体和设置在壳体开口侧的开关组件，壳体的顶部通过连接组件与吊舱杆可拆卸连接。

优选地，本发明的开关组件包括门闩条和直推式电磁开关，直推式电磁开关固定在壳体顶部，开关的运动轴末端穿过壳体与门闩条连接，壳体在门闩条端部设有用于在门闩条移动时进行导向的门闩槽。

优选地，本发明的壳体开口侧设有引导槽，在引导槽的后方设有用于对放入的控制器进行支撑的下沉式台阶。

优选地，本发明的连接组件包括固定扣具，固定扣具靠近壳体的一侧设有滑轨，在壳体上开设有与滑轨形状相匹配的倒T型滑槽，固定扣具通过倒T型滑槽与壳体滑动配合连接，在固定扣具背离壳体的一侧设有与吊舱杆的尺寸相适配的扣环，扣环一侧设有开口，吊舱杆从开口处进入扣环内。

优选地，本发明的回收仓内的开关组件采用机械式开关结构，包括外壳、锁芯、手动操作拉杆以及弹性复位组件；外壳固定在壳体上，锁芯滑动穿设在外壳内，手动操作拉杆一端与锁芯采用螺纹耦合固定，另一端穿出外壳并在上端部设有把手；弹性复位组件包括沿平行于手动操作拉杆方向设置在外壳内的固定杆以及与固定杆滑动连接的锁芯底板，锁芯底板与锁芯固定连接，在固定杆上套接有锁芯弹簧，锁芯弹簧一端抵接在锁芯底板上，另一端抵接在外壳上，在锁芯向外壳所在一侧移动时，锁芯弹簧通过锁芯底板对锁芯施加复位的弹力；锁芯采用楔形结构，斜切面朝向壳体的外侧。

优选地，本发明的减震组件包括减震底座以及设置在减震底座与主基座之间的橡胶阻尼器，机械臂固定在减震底座上。

优选地，本发明的机械臂包括姿态保持部和执行部，控制器拆装机构安装在执行部上，姿态保持部包括偏航角电机、横滚角电机、俯仰角电机，以及顺次连接三台电机的第一姿态支架和第二姿态支架；所述偏航角电机固定在减震底座上，第一姿态支架连接偏航角电机和横滚角电机，第二姿态支架连接横滚角电机和俯仰角电机，执行部固定在俯仰角电机的驱动端，执行部包括若干连接臂以及设置连接臂连接处的连接臂电机，通过俯仰角电机与连接臂电机驱动控制器拆装机构移动。

优选地，本发明的执行部末端的连接臂上设有用于推动控制器拆装机构沿控制器轴线方向移动的电动伸缩杆，电动伸缩杆固定在执行部末端的连接臂上，在电动伸缩杆的驱动端设有负载固定架，电动伸缩杆的驱动端与负载固定架螺接，在电动伸缩杆的杆体端部螺纹区域设有沿杆轴线方向的竖切面，负载固定架上设有正对竖切面的锁紧螺栓，锁紧螺栓的端部抵接在竖切面上，限制电动伸缩杆与负载固定架之间的相对转动。

有益效果：本发明所提供的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置具有如下有益效果：

1、本发明通过无人机平台，结合作业吊舱、机械臂和控制器拆装机构，组成了旋插式单灯控制器空中自动化更换装置，且拆卸和更换两个操作可以在无人机的一次升空作业过程中完成，大大降低了该类型单灯控制器的维护成本和安全隐患，提高了工作效率。

2、本发明通过沿旋转电机轴线的圆周方向均匀分布的机械爪电机带动机械爪同步转动进行夹持直径的调整，能够满足不同直径的控制器的夹持需求，以适应市场上主流的旋插式单灯控制器的外形尺寸，实现不同控制器的更换，降低维护成本，同时使用无人机带动控制器拆装机构进行升降，操作快捷，提高更换效率。

3、本发明通过摄像组件进行控制器的定位，配合激光测距以及LED补光，能够满足各种外部环境下的作业需求，准确进行控制器的旋转和拆卸。

4、本发明在更换仓和回收仓内均设置开关组件，能够对壳体内部的控制器有效进行限位，防止出现掉落。

5、本发明的壳体与吊舱杆之间通过固定扣具实现可拆卸连接，能够根据需求，进行吊舱的更换，方便快捷。

6、本发明回收仓内的开关组件使用机械式的开关结构，在旧有的控制器被拆下后，直接放入回收仓内，在无人机降落以后再将其取出，机械式的结构可靠性好，同时也可以降低更换装置的控制复杂程度，简化电路结构。

7、本发明机械臂包括姿态保持部和执行部，通过执行部对控制器拆装机构的位置进行粗调，使机械爪朝向控制器所在一侧，配合摄像组件进行精调，由机械爪电机带动机械爪将控制器夹紧，实现对控制器的准确夹取和旋动拆卸，提高更换成功率。

8、本发明的电动伸缩杆端部沿轴线方向设有竖切面，通过竖切面配合锁紧螺栓进行限位，防止在进行控制器拆卸时，负载固定架与电动伸缩杆之间产生相对转动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。

图1为本发明整体结构图；

图2为本发明控制器拆装机构爆炸图；

图3为本发明作业吊舱结构图；

图4为本发明更换仓结构图；

图5为本发明回收仓开关组件结构图；

图6为本发明机械臂结构图；

图7为本发明电动伸缩杆端部局部放大图；

图8为本发明旋插式单灯控制器结构图；

其中，1-无人机、2-机械臂、3-控制器拆装机构、4-旋转电机、5-机械爪壳体、6-机械爪、7-机械爪电机、8-夹持部、9-壳体主体、10-壳盖、11-电机固定板、12-固定通孔、13-主摄像头、14-副摄像头、15-安装通孔、16-主摄像头电路板、17-作业吊舱、18-主基座、19-吊舱杆、20-回收仓、21-更换仓、22-壳体、23-门闩条、24-直推式电磁开关、25-门闩槽、26-引导槽、27-下沉式台阶、28-固定扣具、29-滑轨、30-倒T型滑槽、31-扣环、32-外壳、33-锁芯、34-手动操作拉杆、35-固定杆、36-锁芯底板、37-锁芯弹簧、38-减震底座、39-橡胶阻尼器、40-偏航角电机、41-横滚角电机、42-俯仰角电机、43-第一姿态支架、44-第二姿态支架、45-连接臂、46-电动伸缩杆、47-负载固定架、48-竖切面、49-连接臂电机。

具体实施方式

下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1-图7所示为本发明所提供的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，包括无人机1、机械臂2和控制器拆装机构3，所述机械臂2搭设在无人机1上，控制器拆装机构3固定在机械臂2的端部；所述控制器拆装机构3包括旋转电机4、机械爪壳体5、机械爪6和用于在更换控制器时进行视觉定位的摄像组件；机械爪壳体5固定在旋转电机4的驱动端，摄像组件固定在机械爪壳体5上，在机械爪壳体5靠近控制器的一侧固定有用于带动机械爪6转动进行夹持直径调节的机械爪电机7，所述机械爪电机7的数量至少为三组并沿旋转电机4轴线的圆周方向均匀间隔分布，机械爪6一端固定在机械爪电机7的驱动端，另一端向机械爪电机7的外侧延伸并在端部设有与旋转电机4轴线方向相平行的夹持部8，在机械爪6的夹持部8间形成夹持区域，机械爪电机7带动对应的机械爪6沿各自的转动中心同向转动相同角度，调整夹持区域的夹持半径。作为优选，在本发明的机械爪电机7内集成有转矩监测电路，用以监控抓取的力度，可以在夹持部8套上橡胶爪套，增强抓附力。

具体的，本发明的机械爪壳体5包括壳体主体9和壳盖10，壳体主体9固定在旋转电机4的驱动端，机械爪电机7通过设置在壳盖10内的电机固定板11进行安装固定，在壳盖10上设有用于机械爪电机7通过的固定通孔12；摄像组件包括主摄像头13和副摄像头14，主摄像头13通过主摄像头电路板16设置在壳盖10中心的安装通孔15上，在主摄像头13的一侧设有同样与主摄像头电路板16电连接的激光测距模块以及LED补光模块，副摄像头14设置在壳体主体9的外侧，在单灯控制器拆装时提供辅助视觉定位。在进行控制器拆卸时，通过摄像组件进行控制器的准确定位。

为了提高更换效率，能够在一次升降过程中完成单灯控制器的拆卸与更换，如图3和图4所示，本发明的无人机1上搭载有作业吊舱17，所述作业吊舱17包括吊舱杆19，吊舱杆19固定在无人机搭载平台上，在吊舱杆19中部固定有主基座18，具体的，主基座18 则采用通用的碳管夹具与吊舱杆19进行相对固定，吊舱杆19在主基座18两侧对称设有用于回收旧有单灯控制器的回收仓20以及用于存放待更换单灯控制器的更换仓21，机械臂2与主基座18之间通过减震组件连接，在一个具体的实施例中，本发明的减震组件包括减震底座38以及设置在减震底座38与主基座18之间的橡胶阻尼器39，机械臂2固定在减震底座38上，通过减震底座38和橡胶阻尼器39配合进行机械臂的减震；回收仓20和更换仓21均包括壳体22和设置在壳体22开口侧的开关组件，壳体22的顶部通过连接组件与吊舱杆19可拆卸连接。

具体的，所述开关组件包括门闩条23和直推式电磁开关24，直推式电磁开关24固定在壳体22顶部，开关的运动轴末端穿过壳体22与门闩条23连接，壳体22在门闩条23端部设有用于在门闩23条移动时进行导向的门闩槽25，壳体22开口侧设有引导槽26，在引导槽26的后方设有用于对放入的控制器进行支撑的下沉式台阶27。

在进行控制器更换时，机械爪将从灯具上拆卸的控制器放入回收仓20内，并从更换仓21内夹取新的控制器并装在灯具上，通过直推式电磁开关24推动门闩进行对应仓的开闭。

本发明的连接组件包括固定扣具28，固定扣具28靠近壳体22的一侧设有滑轨29，在壳体22上开设有与滑轨29形状相匹配的倒T型滑槽30，固定扣具28通过倒T型滑槽30与壳体22滑动配合连接，为保证与壳体的固定牢靠，本发明固定扣具的滑轨29上与倒T型滑槽30之间设有用于相互锁紧的通孔，在滑轨29滑动到位后，在通孔内宁宇防滑螺母进行相互锁紧；在固定扣具28背离壳体22的一侧设有与吊舱杆19的尺寸相适配的扣环31，扣环31一侧设有开口，吊舱杆19从开口处进入扣环31内，能够根据需求更换不同的料仓，也可以改变搭载的仓室数量，实现连续更换，进一步提升维护效率。

由于回收仓20用来存放更换下来的旧单灯控制器，其在空中只需要提供存入操作，取出操作则可以到达地面后由人工进行，为了降低操控复杂程度，如图5所示，本发明回收仓20内的开关组件采用机械式开关结构，包括外壳32、锁芯33、手动操作拉杆34以及弹性复位组件；外壳32固定在壳体22上，锁芯33滑动穿设在外壳32内，手动操作拉杆34一端与锁芯33采用螺纹耦合固定，另一端穿出外壳32并在上端部设有把手；弹性复位组件包括沿平行于手动操作拉杆34方向设置在外壳32内的固定杆35以及与固定杆35滑动连接的锁芯底板36，锁芯底板36与锁芯33固定连接，在固定杆35上套接有锁芯弹簧37，锁芯弹簧37一端抵接在锁芯底板36上，另一端抵接在外壳32上，在锁芯33向外壳32所在一侧移动时，锁芯弹簧37通过锁芯底板36对锁芯33施加复位的弹力；锁芯33采用楔形结构，斜切面朝向壳体22的外侧。在机械爪夹持单灯控制器从回收仓20的开口侧进入时，控制器与锁芯33的楔形斜面接触，将锁芯33向上顶起，在控制器进入回收仓20后，在锁芯弹簧37的推力作用下，通过推动锁芯底板36带动锁芯33下降，完成对回收仓的封闭。

如图6-图7所示，本发明的机械臂2包括姿态保持部和执行部，控制器拆装机构3安装在执行部上，姿态保持部包括偏航角电机40、横滚角电机41、俯仰角电机42，以及顺次连接三台电机的第一姿态支架43和第二姿态支架44；所述偏航角电机40固定在减震底座38上，第一姿态支架43连接偏航角电机40和横滚角电机41，其中偏航角电机40的驱动端连接第一姿态支架43，横滚角电机41固定在第一姿态支架43上，驱动端连接第二姿态支架44，第二姿态支架44连接横滚角电机41和俯仰角电机42，俯仰角电机42固定在第二姿态支架44上，执行部固定在俯仰角电机42的驱动端，执行部包括若干连接臂45以及设置连接臂45连接处的连接臂电机49，通过俯仰角电机42与连接臂电机49驱动控制器拆装机构3移动。上述电机均采用一体化的带监测电路的直流无刷电机，以实现闭环控制；连接臂电机49则采用带谐波减速机构的一体化电机.

通过机械臂可以对控制器拆装机构3的空间位置和角度进行粗调，为了提高对控制器夹取更换的准确程度，本发明执行部末端的连接臂上设有用于推动控制器拆装机构3沿控制器轴线方向移动的电动伸缩杆46，电动伸缩杆46固定在执行部末端的连接臂上，在电动伸缩杆46的驱动端设有负载固定架47，电动伸缩杆46的驱动端与负载固定架47螺接，在电动伸缩杆47的杆体端部螺纹区域设有沿杆轴线方向的竖切面48，负载固定架47上设有正对竖切面的锁紧螺栓，锁紧螺栓的端部抵接在竖切面48上，限制电动伸缩杆46与负载固定架47之间的相对转动。通过电动伸缩杆46配合摄像组件实现机械爪前后方向距离的精调，从而保证准确自动进行控制器的拆卸更换。

本发明的主基座18、承重底座采用CNC加工及高强度碳纤维板制作；连接臂和负载固定架等承重部件采用轻质金属材料及CNC加工制作；回收仓、更换仓、固定扣具、机械爪外壳等连接件采用3D打印技术制作，本发明可以根据需求搭载不同数量的更换仓和回收仓以实现连续更换作业，并且作为优选，回收仓和更换仓在吊舱杆上对称分布，并都处于机械臂的移动范围内，方便机械臂2进行夹取。

本发明的自动化更换装置在使用时，先由工作人员将待更换单灯控制器放入更换仓21内，并将无人机1放飞到待更换灯杆顶部，无人机1通过摄像组件获取图像并通过图像识别算法识别出灯具及单灯控制器，并由工作人员确认待更换的单灯控制器，本实施例中的单灯控制器形式如图8所示，通过旋动控制器的主体即可实现与灯具的脱离。

由无人机1和机械臂2将机械爪6定位到合适位置和角度，使壳盖10底平面平行于单灯控制器安装水平面；单灯控制器处于摄像组件的摄像覆盖范围，然后，主摄像头电路板16和电动伸缩杆46对机械爪进行精调，再根据图像识别算法，识别出单灯控制器顶部的前向标志，并通过旋转电机4进行角度调整，使前向标志位于主摄像头13画面的垂直中线位置，然后通过机械爪电机7带动机械爪转动，使机械爪抓取住单灯控制器，并通过旋转电机4沿控制器的拆卸方向旋转指定的拆卸角度，并由电动伸缩杆46尝试将旋插式单灯控制器5从底座201中拔出。

拔出旧单灯控制器后，由位于主基座18上的主控电路板控制机械臂2及机械爪6的位置和角度，并根据事先配置好的回收仓距离参数和副摄像头14进行辅助定位，将旧单灯控制器放入回收仓20；然后由偏航角电机40转动机械臂2至设备更换仓21下方，机械爪的夹持部同样垂直向上，然后由主控电路板控制更换仓的直推式电磁开关24，将门闩条23上提，使更换件能够顺利从更换仓21中取出.

最后，再次移动机械臂2和机械爪6，通过副摄像头14进行对象识别和定位单灯控制器插座201的位置以及前向标志，然后将机械爪调整到合适位置和角度，通过电动伸缩杆46将单灯控制器底部插头插入灯具上的控制器插座中，然后旋转指定的安装角度，实现单灯控制器更换件的安装。

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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，其特征在于，包括无人机（1）、机械臂（2）和控制器拆装机构（3），所述机械臂（2）搭设在无人机（1）上，控制器拆装机构（3）固定在机械臂（2）的端部；所述控制器拆装机构（3）包括旋转电机（4）、机械爪壳体（5）、机械爪（6）和用于在更换控制器时进行视觉定位的摄像组件；机械爪壳体（5）固定在旋转电机（4）的驱动端，摄像组件固定在机械爪壳体（5）上，在机械爪壳体（5）靠近控制器的一侧固定有用于带动机械爪（6）转动进行夹持直径调节的机械爪电机（7），所述机械爪电机（7）的数量至少为三组并沿旋转电机（4）轴线的圆周方向均匀间隔分布，机械爪（6）一端固定在机械爪电机（7）的驱动端，另一端向机械爪电机（7）的外侧延伸并在端部设有与旋转电机（4）轴线方向相平行的夹持部（8），在机械爪（6）的夹持部（8）间形成夹持区域，机械爪电机（7）带动对应的机械爪（6）沿各自的转动中心同向转动相同角度，调整夹持区域的夹持半径。

2.根据权利要求1所述的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，其特征在于，所述机械爪壳体（5）包括壳体主体（9）和壳盖（10），壳体主体（9）固定在旋转电机（4）的驱动端，机械爪电机（7）通过设置在壳盖（10）内的电机固定板（11）进行安装固定，在壳盖（10）上设有用于机械爪电机（7）通过的固定通孔（12）；摄像组件包括主摄像头（13）和副摄像头（14），主摄像头（13）通过主摄像头电路板（16）设置在壳盖（10）中心的安装通孔（15）上，在主摄像头（13）的一侧设有同样与主摄像头电路板（16）电连接的激光测距模块以及LED补光模块，副摄像头（14）设置在壳体主体（9）的外侧，在单灯控制器拆装时提供辅助视觉定位。

3.根据权利要求1所述的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，其特征在于，所述无人机（1）上搭载有作业吊舱（17），所述作业吊舱（17）包括吊舱杆（19），吊舱杆（19）固定在无人机搭载平台上，在吊舱杆（19）中部固定有主基座（18），在主基座（18）两侧对称设有用于回收旧有单灯控制器的回收仓（20）以及用于存放待更换单灯控制器的更换仓（21），机械臂（2）与主基座（18）之间通过减震组件连接，回收仓（20）和更换仓（21）均包括壳体（22）和设置在壳体（22）开口侧的开关组件，壳体（22）的顶部通过连接组件与吊舱杆（19）可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，其特征在于，所述开关组件包括门闩条（23）和直推式电磁开关（24），直推式电磁开关（24）固定在壳体（22）顶部，开关的运动轴末端穿过壳体（22）与门闩条（23）连接，壳体（22）在门闩条（23）端部设有用于在门闩（23）条移动时进行导向的门闩槽（25）。

5.根据权利要求4所述的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，其特征在于，所述壳体（22）开口侧设有引导槽（26），在引导槽（26）的后方设有用于对放入的控制器进行支撑的下沉式台阶（27）。

6.根据权利要求3所述的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，其特征在于，所述连接组件包括固定扣具（28），固定扣具（28）靠近壳体（22）的一侧设有滑轨（29），在壳体（22）上开设有与滑轨（29）形状相匹配的倒T型滑槽（30），固定扣具（28）通过倒T型滑槽（30）与壳体（22）滑动配合连接，在固定扣具（28）背离壳体（22）的一侧设有与吊舱杆（19）的尺寸相适配的扣环（31），扣环（31）一侧设有开口，吊舱杆（19）从开口处进入扣环（31）内。

7.根据权利要求3所述的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，其特征在于，所述回收仓（20）内的开关组件采用机械式开关结构，包括外壳（32）、锁芯（33）、手动操作拉杆（34）以及弹性复位组件；外壳（32）固定在壳体（22）上，锁芯（33）滑动穿设在外壳（32）内，手动操作拉杆（34）一端与锁芯（33）采用螺纹耦合固定，另一端穿出外壳（32）并在上端部设有把手；弹性复位组件包括沿平行于手动操作拉杆（34）方向设置在外壳（32）内的固定杆（35）以及与固定杆（35）滑动连接的锁芯底板（36），锁芯底板（36）与锁芯（33）固定连接，在固定杆（35）上套接有锁芯弹簧（37），锁芯弹簧（37）一端抵接在锁芯底板（36）上，另一端抵接在外壳（32）上，在锁芯（33）向外壳（32）所在一侧移动时，锁芯弹簧（37）通过锁芯底板（36）对锁芯（33）施加复位的弹力；锁芯（33）采用楔形结构，斜切面朝向壳体（22）的外侧。

8.根据权利要求3所述的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，其特征在于，所述减震组件包括减震底座（38）以及设置在减震底座（38）与主基座（18）之间的橡胶阻尼器（39），机械臂（2）固定在减震底座（38）上。

9.根据权利要求8所述的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，其特征在于，所述机械臂（2）包括姿态保持部和执行部，控制器拆装机构（3）安装在执行部上，姿态保持部包括偏航角电机（40）、横滚角电机（41）、俯仰角电机（42），以及顺次连接三台电机的第一姿态支架（43）和第二姿态支架（44）；所述偏航角电机（40）固定在减震底座（38）上，第一姿态支架（43）连接偏航角电机（40）和横滚角电机（41），第二姿态支架（44）连接横滚角电机（41）和俯仰角电机（42），执行部固定在俯仰角电机（42）的驱动端，执行部包括若干连接臂（45）以及设置连接臂（45）连接处的连接臂电机（49），通过俯仰角电机（42）与连接臂电机（49）驱动控制器拆装机构（3）移动。

10.根据权利要求9所述的基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，其特征在于，所述执行部末端的连接臂上设有用于推动控制器拆装机构（3）沿控制器轴线方向移动的电动伸缩杆（46），电动伸缩杆（46）固定在执行部末端的连接臂上，在电动伸缩杆（46）的驱动端设有负载固定架（47），电动伸缩杆（46）的驱动端与负载固定架（47）螺接，在电动伸缩杆（47）的杆体端部螺纹区域设有沿杆轴线方向的竖切面（48），负载固定架（47）上设有正对竖切面的锁紧螺栓，锁紧螺栓的端部抵接在竖切面（48）上，限制电动伸缩杆（46）与负载固定架（47）之间的相对转动。

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