CN117755545A - 一种无人机巡检设备及其巡检方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，尤其为一种无人机巡检设备及其巡检方法，包括无人机，所述无人机底部安装有摄像头，所述无人机底部设置有防护机构，所述防护机构包括防护罩；所述防护罩外侧设置有清理机构，所述清理机构包括刮板，所述刮板的截面形状为半环形；防护罩的一侧设置有拉动机构，所述拉动机构包括拉杆，拉杆的一端转动连接在刮板的一侧，所述拉杆的另一端设置有拉绳：无人机的一端设置有驱动机构；所述无人机的底部设置有弹性缓冲机构，弹性缓冲机构包括支撑腿。本发明通过驱动机构带动拉绳与拉杆，从而使刮板对防护罩进行清理，防止雾天水雾凝聚造成的视野模糊，通过弹性缓冲机构降低降落时冲击力对无人机的损坏。

Description

一种无人机巡检设备及其巡检方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种无人机巡检设备及其巡检方法。

背景技术

人机是指通过远程控制实现操作的无载人无人机，最初的无人机用于视频拍摄。目前随着无人机技术的发展，各个领域都出现了无人机的身影，无人机的应用得到的了大范围的推广。生活中常见的无人机的应用包括无人机物品托送、无人机高空拍摄、无人机舞美设计等，其中无人机高空拍摄技术深得人心，属于新一代的潮流。

目前的无人机在执行巡查任务时，若遇到雾天，水雾回附着在摄像头上导致视野模糊，不利于安全飞行，而大部分无人机不具备自行清理的能力，同时无人机在下降时由于缺乏减震机构，在与地面接触时可能会出现因为速度较快造成的损伤。

有鉴于此，提出一种防止雾天水雾凝聚造成的视野模糊，通过弹性缓冲机构降低降落时冲击力对无人机的损坏无人机巡检设备和巡检方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机巡检设备及其巡检方法，以解决上述背景技术中提出的问题。解决了无人机在执行巡查任务时，若遇到雾天，水雾回附着在摄像头上导致视野模糊，不利于安全飞行，而大部分无人机不具备自行清理的能力，同时无人机在下降时由于缺乏减震机构，在与地面接触时可能会出现因为速度较快造成的损伤。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无人机巡检设备，用于检修电缆，包括无人机，所述无人机底部安装有摄像头，所述无人机底部设置有防护机构，所述防护机构包括防护罩，所述防护罩为半球形，所述防护机构用于保护摄像头；

所述防护罩外侧设置有清理机构，所述清理机构包括刮板，所述刮板的截面形状为半环形，所述刮板的内壁直径大小与防护罩的外壁直径大小相适配，所述清理机构用于清理防护罩；

所述防护罩的一侧设置有拉动机构，所述拉动机构包括拉杆，所述拉杆的一端转动连接在刮板的一侧，所述拉杆的另一端设置有拉绳：

所述无人机的一端设置有驱动机构，所述驱动机构包括电机，所述电机嵌入在无人机的内部，所述电机的轴端安装有转盘，所述拉绳的一端安装在转盘的外侧，所述驱动机构用于提供动力；

所述无人机的底部设置有弹性缓冲机构，所述弹性缓冲机构包括支撑腿，所述支撑腿的两端转动连接有固定块，所述固定块的顶部安装在无人机的底部，所述支撑腿与固定块连接处安装有扭簧。

作为本发明的一种优选实施方式，所述防护罩的顶部安装在无人机的底部，所述摄像头位于防护罩的内部，防护罩起到对摄像头的防护作用。

作为本发明的一种优选实施方式，所述拉杆设置有对称分布的两个，且两个所述拉杆远离防护罩的一端安装有同一个连接板，所述拉绳的另一端安装在连接板的一侧，连接板带动拉杆移动，拉杆拉动刮板侧面，并使其旋转，从而对防护罩进行清理。

作为本发明的一种优选实施方式，所述拉绳外侧活动套接有导向环，所述导向环的顶部安装在无人机靠近转盘一端的底部，导向环用于限定拉绳的方向。

作为本发明的一种优选实施方式，所述连接板的两端活动贯穿连接有滑杆，所述滑杆的两端安装有支撑块，所述支撑块的顶部安装在无人机的底部，所述滑杆位于外侧支撑块与连接板之间活动套接有弹簧，所述弹簧的两端分别安装在支撑块与连接板一侧，弹簧的弹力带动连接板复位，连接板带动拉杆并使其推动刮板侧面进行旋转，从而对防护罩进行来回清理。

作为本发明的一种优选实施方式，所述支撑腿设置有对称分布的两个，且两个支撑腿均呈凹型，所述支撑腿的一侧设置有挡杆，所述挡杆的顶部安装有两个连接块，所述连接块的顶部安装在无人机的底部，当无人机进行降落时，由于底部的支撑腿与水平面保持夹角，使得支撑腿在于地面接触时能够发生一定角度的旋转，并在此过程中扭紧扭簧，扭簧的扭力反向作用在支撑腿上，从而起到缓冲作用，降低下落的冲击力对无人机和摄像头的危害。

为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：

一种无人机巡检设备巡检方法，包括如上述中任意一项所述无人机，所述用于沿着电缆飞行，从而获取电缆的图像数据。

作为本发明的一种优选实施方式，设定无人机沿着电缆飞行的引导路径；

控制所述无人机沿引导路径飞行；

控制所述无人机的摄像头对电缆进行图像拍摄。

作为本发明的一种优选实施方式，所述图像拍摄包括录像数据和图像数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明，通过驱动机构带动拉绳与拉杆，从而使刮板对防护罩进行清理，防止雾天水雾凝聚造成的视野模糊，通过弹性缓冲机构降低降落时冲击力对无人机的损坏。

本发明的方法，无人机用于沿着电缆飞行，从而获取电缆的图像数据。设定无人机沿着电缆飞行的引导路径；控制所述无人机沿引导路径飞行；控制所述无人机的摄像头对电缆进行图像拍摄。摄像头用于获取电缆图像数据，从而将图像数据存储或传回控制中心，便于对电缆情况做进一步了解比如电缆外表皮是否大规模龟裂、是否覆盖其他物体等。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明底部结构示意图；

图3为本发明防护罩内部结构示意图；

图4为本发明电机处结构示意图；

图5为本发明无人机对电缆进行巡检拍摄图像数据的示意图。

图中：1、无人机；2、固定块；3、扭簧；4、支撑腿；5、连接块；6、挡杆；7、摄像头；8、防护罩；9、刮板；10、拉杆；11、连接板；12、支撑块；13、弹簧；14、滑杆；15、拉绳；16、导向环；17、转盘；18、电机；19、电缆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上端”、下端”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。

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”、“设置有”、 “套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：

如图1至图4所示，一种无人机巡检设备，包括无人机1，无人机1底部安装有摄像头7，无人机1底部设置有防护机构，防护机构包括防护罩8，防护罩8为半球形，防护机构用于保护摄像头7；

防护罩8外侧设置有清理机构，清理机构包括刮板9，刮板9的截面形状为半环形，刮板9的内壁直径大小与防护罩8的外壁直径大小相适配，清理机构用于清理防护罩8；

防护罩8的一侧设置有拉动机构，拉动机构包括拉杆10，拉杆10的一端转动连接在刮板9的一侧，拉杆10的另一端设置有拉绳15：

无人机1的一端设置有驱动机构，驱动机构包括电机18，电机8嵌入在无人机1的内部，电机18的轴端安装有转盘17，拉绳15的一端安装在转盘17的外侧，驱动机构用于提供动力；

无人机1的底部设置有弹性缓冲机构，弹性缓冲机构包括支撑腿4，支撑腿4的两端转动连接有固定块2，固定块2的顶部安装在无人机1的底部，支撑腿4与固定块2连接处安装有扭簧3。

如图1至图4所示，在具体实施方式中，防护罩8的顶部安装在无人机1的底部，摄像头7位于防护罩8的内部。本设置中，防护罩8起到对摄像头7的防护作用。

如图1至图4所示，进一步的，拉杆10设置有对称分布的两个，且两个拉杆10远离防护罩8的一端安装有同一个连接板11，拉绳15的另一端安装在连接板11的一侧。本设置中，连接板11带动拉杆10移动，拉杆10拉动刮板9侧面，并使其旋转，从而对防护罩8进行清理。

如图1至图4所示，进一步的，拉绳15外侧活动套接有导向环16，导向环16的顶部安装在无人机靠近转盘17一端的底部。本设置中，导向环16用于限定拉绳15的方向。

如图1至图4所示，进一步的，连接板11的两端活动贯穿连接有滑杆14，滑杆14的两端安装有支撑块12，支撑块12的顶部安装在无人机1的底部，滑杆14位于外侧支撑块12与连接板11之间活动套接有弹簧13，弹簧13的两端分别安装在支撑块12与连接板11一侧。本设置中，弹簧13的弹力带动连接板11复位，连接板11带动拉杆10并使其推动刮板9侧面进行旋转，从而对防护罩8进行来回清理。

如图1至图4所示，进一步的，支撑腿4设置有对称分布的两个，且两个支撑腿4均呈凹型，支撑腿4的一侧设置有挡杆6，挡杆6的顶部安装有两个连接块5，连接块5的顶部安装在无人机1的底部。本设置中，当无人机1进行降落时，由于底部的支撑腿4与水平面保持夹角，使得支撑腿4在于地面接触时能够发生一定角度的旋转，并在此过程中扭紧扭簧3，扭簧3的扭力反向作用在支撑腿4上，从而起到缓冲作用，降低下落的冲击力对无人机1和摄像头7的危害。

如图5所示，一种无人机巡检设备巡检方法，包括所述无人机1，所述用于沿着电缆19飞行，从而获取电缆19的图像数据。

具体的，设定无人机1沿着电缆19飞行的引导路径；

控制所述无人机1沿引导路径飞行；

控制所述无人机1的摄像头7对电缆19进行图像拍摄。

具体的，所述图像拍摄包括录像数据和图像数据。

摄像头7用于获取电缆19图像数据，从而将图像数据存储或传回控制中心，便于对电缆情况做进一步了解比如电缆外表皮是否大规模龟裂、是否覆盖其他物体等。

本实施例的一种无人机巡检设备的实施原理如下：当需要对防护罩8进行清理时，启动电机18，电机18带动转盘17转动，转盘17转动并带动拉绳15一端转动，当拉绳15一端转动至转盘17的顶部时，拉绳15跟随转动时拉动另一端产生位移，从而拉动连接板11，连接板11带动拉杆10移动，拉杆10拉动刮板9侧面，并使其旋转，从而对防护罩8进行清理，当转盘17继续转动并带动拉绳15转至底部时，此时拉绳15处于松弛状态，弹簧13的弹力带动连接板11复位，连接板11带动拉杆10并使其推动刮板9侧面进行旋转，从而对防护罩8进行来回清理；

当无人机1进行降落时，由于底部的支撑腿4与水平面保持夹角，使得支撑腿4在于地面接触时能够发生一定角度的旋转，并在此过程中扭紧扭簧3，扭簧3的扭力反向作用在支撑腿4上，从而起到缓冲作用，降低下落的冲击力对无人机1和摄像头7的危害。

该无人机巡检设备巡检方法是：设定无人机1沿着电缆19飞行的引导路径；控制所述无人机1沿引导路径飞行；控制所述无人机1的摄像头7对电缆19进行图像拍摄。具体的，所述图像拍摄包括录像数据和图像数据。摄像头7用于获取电缆19图像数据，从而将图像数据存储或传回控制中心，便于对电缆情况做进一步了解比如电缆外表皮是否大规模龟裂、是否覆盖其他物体等。

本发明，未叙述部分为现有或公知技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种无人机巡检设备，用于获取电缆（19）的图像数据，包括无人机（1），其特征在于，所述无人机（1）底部安装有摄像头（7），所述无人机（1）底部设置有防护机构，所述防护机构包括防护罩（8），所述防护罩（8）为半球形，所述防护机构用于保护摄像头（7）；

所述防护罩（8）外侧设置有清理机构，所述清理机构包括刮板（9），所述刮板（9）的截面形状为半环形，所述刮板（9）的内壁直径大小与防护罩（8）的外壁直径大小相适配，所述清理机构用于清理防护罩（8）；

所述防护罩（8）的一侧设置有拉动机构，所述拉动机构包括拉杆（10），所述拉杆（10）的一端转动连接在刮板（9）的一侧，所述拉杆（10）的另一端设置有拉绳（15）：

所述无人机（1）的一端设置有驱动机构，所述驱动机构包括电机（18），所述电机（8）嵌入在无人机（1）的内部，所述电机（18）的轴端安装有转盘（17），所述拉绳（15）的一端安装在转盘（17）的外侧，所述驱动机构用于提供动力；

所述无人机（1）的底部设置有弹性缓冲机构，所述弹性缓冲机构包括支撑腿（4），所述支撑腿（4）的两端转动连接有固定块（2），所述固定块（2）的顶部安装在无人机（1）的底部，所述支撑腿（4）与固定块（2）连接处安装有扭簧（3）。

2.根据权利要求1所述的一种无人机巡检设备，其特征在于，所述防护罩（8）的顶部安装在无人机（1）的底部，所述摄像头（7）位于防护罩（8）的内部。

3.根据权利要求1所述的一种无人机巡检设备，其特征在于，所述拉杆（10）设置有对称分布的两个，且两个所述拉杆（10）远离防护罩（8）的一端安装有同一个连接板（11），所述拉绳（15）的另一端安装在连接板（11）的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种无人机巡检设备，其特征在于，所述拉绳（15）外侧活动套接有导向环（16），所述导向环（16）的顶部安装在无人机靠近转盘（17）一端的底部。

5.根据权利要求3所述的一种无人机巡检设备，其特征在于，所述连接板（11）的两端活动贯穿连接有滑杆（14），所述滑杆（14）的两端安装有支撑块（12），所述支撑块（12）的顶部安装在无人机（1）的底部，所述滑杆（14）位于外侧支撑块（12）与连接板（11）之间活动套接有弹簧（13），所述弹簧（13）的两端分别安装在支撑块（12）与连接板（11）一侧。

6.根据权利要求1所述的一种无人机巡检设备，其特征在于，所述支撑腿（4）设置有对称分布的两个，且两个支撑腿（4）均呈凹型，所述支撑腿（4）的一侧设置有挡杆（6），所述挡杆（6）的顶部安装有两个连接块（5），所述连接块（5）的顶部安装在无人机（1）的底部。

7.一种无人机巡检设备巡检方法，其特征在于，包括如权利要求1至6中任意一项所述无人机，所述无人机用于沿着电缆（19）飞行，从而获取电缆（19）的图像数据。

8.根据权利要求7所述的一种无人机巡检设备巡检方法，其特征在于，

设定无人机（1）沿着电缆（19）飞行的引导路径；

控制所述无人机（1）沿引导路径飞行；

控制所述无人机（1）的摄像头（7）对电缆（19）进行图像拍摄。

9.根据权利要求8所述的一种无人机巡检设备巡检方法，其特征在于，所述图像拍摄包括录像数据和图像数据。