CN208707206U - 一种基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电力作业技术领域，具体提供了一种基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置，通过在无人机上搭载电力架线辅助弹射装置，实现交叉跨越导线下的电力线路牵引工作。该装置上设有伺服舵机、弹簧、弹射头及挡板，弹射头挂载电力线，压缩弹簧并通过挡板将弹射头挡住，控制无人机飞至需要架设电力线的高空位置时，启动伺服舵机带动挡板，弹射头在弹簧弹力的作用下发射出去，弹射头带着电力线越过高空的导线完成高空电力架线作业。该装置结构简单，操作方便，有效提高了高空电力架线的自动化程度和效率；由于无人机是垂直起降，不会飞越高空中的导线，无人机在执行任务过程中也不会受到导线的电磁干扰，提高了整体作业安全性，且电力线也不会发生缠绕。

Description

一种基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置

技术领域

本实用新型属于电力作业技术领域，具体涉及一种基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置。

背景技术

在电力施工时，经常需要在比较狭小或者高空危险的地方架设电力线，由于传统电力架设在拉线过程中需要由人工进行架设，特别是在高山、峡谷、沟壑或河流处架线时，人力拉线显得尤其困难。近年来，由于无人机技术的迅速发展，特别是多旋翼无人机具有可悬停、易操作、体积小及方便灵活的特点，因此，目前在电力线的架设中广泛使用了无人机，将电缆牵引线的一端直接固定在无人机上，然后在地面上放置一个放线轮，通过控制无人机的定位飞行便可实现电力牵引线的架设，但是，在操作过程中，由于电力拉线作业中的一些不可控因素，如电线缠绕在障碍物上或者风力太大，无人机容易被电缆牵引线缠绕失去控制而坠落，不仅造成经济损失，还存在重大安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中高空电力架线难度高的问题。

为此，本实用新型提供了一种基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置，包括可安设于无人机上的支撑架，还包括驱动单元、挡板、弹簧及弹射头，所述支撑架上设有弹簧，所述弹簧抵靠于所述支撑架与所述挡板之间，且所述弹簧靠近所述挡板的一端与所述弹射头抵接，所述弹射头上设置有电力线，所述挡板与所述驱动单元连接，所述驱动单元与所述无人机的飞控板电连接，所述挡板与所述支撑架滑动连接，所述挡板的滑动方向垂直于所述弹簧的伸缩方向。

优选地，所述支撑架上设有竖直方向延伸的滑轨，所述挡板上设有与所述滑轨滑动连接的滑块。

优选地，所述驱动单元包括伺服舵机和齿轮，所述伺服舵机与所述飞控板电连接，所述齿轮与所述伺服舵机的输出轴连接，所述挡板上设有与所述齿轮啮合的竖直方向的齿条。

优选地，所述支撑架底端设有导向槽，所述弹射头位于所述导向槽内。

优选地，所述导向槽底部设有镂空中心线线槽，所述电力线穿过所述镂空中心线线槽并与所述弹射头连接。

优选地，还包括陀螺，所述陀螺与舵机输出轴连接，所述舵机固定在所述支撑架上。

优选地，所述陀螺包括位于同一水平面上的第一陀螺和第二陀螺，所述第一陀螺的旋转轴与所述第二陀螺的旋转轴平行，所述第一陀螺的旋转方向与所述第二陀螺的旋转方向相反。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置，通过在无人机上搭载电力架线辅助弹射装置，实现交叉跨越导线下的电力线路牵引工作。该装置上设有伺服舵机、弹簧、弹射头及挡板，弹射头挂载电力线，压缩弹簧并通过挡板将弹射头挡住，控制无人机飞至需要架设电力线的高空位置时，启动伺服舵机带动挡板，弹射头在弹簧弹力的作用下发射出去，弹射头带着电力线越过高空的导线完成高空电力架线作业。该装置结构简单，操作方便，有效提高了高空电力架线的自动化程度和效率；由于无人机是垂直起降，不会飞越高空中的导线，无人机在执行任务过程中也不会受到导线的电磁干扰，提高了整体安全性，且电力线也不会发生缠绕。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置的主视示意图；

图2是本实用新型的基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置的左视示意图。

附图标记说明：无人机100，支撑架1，驱动单元2，齿轮3，齿条4，挡板5，弹射头6，电力线7，滑块8，滑轨9，弹簧10，陀螺11，导向槽12。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型提供了一种基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置，包括可安设于无人机上的支撑架1，还包括驱动单元2、挡板5、弹簧10及弹射头6，所述支撑架1上设有弹簧10，弹簧抵靠于所述支撑架与所述挡板之间，且所述弹簧10靠近所述挡板的一端与所述弹射头6抵接，所述弹射头6上设置有电力线7，所述挡板5与所述驱动单元2连接，所述驱动单元2与所述无人机100的飞控板电连接，所述挡板5与所述支撑架1滑动连接，所述挡板5的滑动方向垂直于所述弹簧10的伸缩方向。如图1和图2所示，由此结构可知，电力架线辅助弹射装置与无人机之间通过螺栓连接，现有技术中，无人机包括飞控板及机架，在无人机的机架上打孔，然后将支撑架1与无人机100的机架通过螺栓连接。当需要在高空导线的上方架设电力线7时，先将电力线7挂载在弹射头6上，弹射头6可以是一个带通孔的球，将电力线7穿过通孔并打结以此将电力线7与弹射头6连接，或者弹射头6可带一个钥匙性质的镂空中心线线槽挂钩，和电力线7互相咬口连接(图中未示出)。然后将弹射头6抵压在弹簧10一端的滑块，压缩弹簧10至挡板5的背面，驱动单元2牵引挡板5下降至弹射头6的前方，将弹射头6挡住，控制无人机100起飞至高空导线的斜上方，然后通过遥控器控制驱动单元2将挡板5移动，其中，驱动单元2包括伺服舵机，伺服舵机与飞控板电连接，通过遥控器或者电脑便可控制伺服舵机的启停，伺服舵机旋转带动挡板5的移动，当挡板5离开弹射头6时，弹射头6在弹簧10的弹力作用下飞出去并带着电力线7从高空导线上方穿过，然后控制无人机返航，从而实现高空电力架线作业。

其他优选地方案，弹簧10一端设有隔板，隔板紧邻抵靠弹射头6，弹簧10、隔板及弹射头6位于支撑架1与挡板5之间，且所述弹簧10靠近所述挡板的一端的隔板与所述弹射头6紧邻压缩。隔板的存在便于弹簧10与弹射头6的抵靠。

其中，驱动单元2包括伺服舵机，通过飞控板控制伺服舵机工作，并通过无人机的电池对伺服舵机进行供电，伺服舵机与挡板5连接，伺服舵机旋转便可带动挡板5做直线运动，从而实现弹射头6的发射与压缩蓄力。

优选地方案，所述支撑架1上设有竖直方向延伸的滑轨9，所述挡板5上设有与所述滑轨9滑动连接的滑块8。由此结构可知，如图1和图2所示，挡板5为一个平板，平板上设有滑块8，对应的支撑架1上设有滑轨9，驱动单元2驱动滑块8带动挡板5在滑轨9上滑动。

其中，滑块8卡在滑轨9内，防止滑块8在滑动的时候脱离滑轨9，也可以通过设置多个滑轨9来从不同方向限制挡板5的自由度，保证挡板5在滑动的过程中不会脱落。如图1和图2所示，滑轨9包括第一竖向滑轨和第二竖向滑轨，所述第一滑轨的镂空中心线线槽方向与所述第二滑轨的镂空中心线线槽方向垂直，所述滑块8包括分别与所述第一竖向滑轨和所述第二竖向滑轨对应的第一滑块和第二滑块。由此可知，第一竖向滑轨镂空中心线线槽向前或后，第二竖向滑轨镂空中心线线槽向左或右，因此，挡板5既可以通过两个镂空中心线线槽方向相互垂直的滑轨来进行固定，使得挡板5只能在滑轨里滑动做竖直方向的运动，且又不会在水平方向脱离滑轨，两个滑轨的镂空中心线线槽相互垂直限制了挡板5的水平方向的自由度。

优选地方案，所述驱动单元2包括伺服舵机和齿轮3，所述伺服舵机与所述飞控板电连接，所述齿轮3与所述伺服舵机的输出轴连接，所述挡板5上设有与所述齿轮3啮合的竖直方向的齿条4。如图1所示，伺服舵机驱动齿轮3正反转，齿轮3带动齿条4上下移动，从而挡板5在滑轨9内上下滑动，便可实现弹射头6的发射和压缩归位。

优选地方案，所述支撑架1底端设有导向槽12，所述弹射头6位于所述导向槽12内。由此结构可知，如图2所述，弹射头6嵌入导向槽12内，对弹射头6的运动轨迹起到引导的作用，防止弹射头6的水平偏移。

优选地方案，所述导向槽12底部设有镂空中心线线槽，所述电力线7穿过所述镂空中心线线槽并与所述弹射头6连接。由此可知，电力线7跟着弹射头6在导向槽12内来回滑动，此时电力线7穿过导向槽底部的镂空中心线线槽，这样保证电力线7在滑动的过程中不会缠绕到其他部件。

优选地方案，还包括陀螺11，所述陀螺11与舵机输出轴连接，所述舵机固定在所述支撑架1上。如图1和图2所示，无人机100在执行任务的过程中，会收到外界的干扰，尤其当弹射头6发射的过程中会受到冲击力，此时会影响无人机100的稳定性，为进一步确保无人机100在执行任务的过程中的安全性，通过舵机驱动陀螺11高速旋转，利用陀螺11的定轴性来加强无人机100及电力架线辅助弹射装置的稳定性。

优选地方案，所述陀螺11包括位于同一水平面上的第一陀螺和第二陀螺，所述第一陀螺的旋转方向与所述第二陀螺的旋转方向相反。由此结构可知，两个陀螺可以进一步地提高无人机100及电力架线辅助弹射装置的稳定性，同时，第一陀螺的旋转方向与第二陀螺的旋转方向相反还可以抵消因陀螺自身旋转所带来的转矩。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置，通过在无人机上搭载电力架线辅助弹射装置，实现交叉跨越导线下的电力线路牵引工作。该装置上设有伺服舵机、弹簧、弹射头及挡板，弹射头挂载电力线，压缩弹簧并通过挡板将弹射头挡住，控制无人机飞至需要架设电力线的高空位置时，启动伺服舵机带动挡板，弹射头在弹簧弹力的作用下发射出去，弹射头带着电力线越过高空的导线完成高空电力架线作业。该装置结构简单，操作方便，有效提高了高空电力架线的自动化程度和效率；由于无人机是垂直起降，不会飞越高空中的导线，无人机在执行任务过程中也不会受到导线的电磁干扰，提高了整体安全性，且电力线也不会发生缠绕。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于无人机平台的电力架线辅助弹射装置，包括可安设于无人机上的支撑架(1)，其特征在于：还包括驱动单元(2)、挡板(5)、弹簧(10)及弹射头(6)，所述支撑架(1)上设有弹簧(10)，所述弹簧抵靠于所述支撑架与所述挡板之间，且所述弹簧(10)靠近所述挡板的一端与所述弹射头(6)抵接，所述弹射头(6)上设置有电力线(7)，所述挡板(5)与所述驱动单元(2)连接，所述驱动单元(2)与所述无人机(100)的飞控板电连接，所述挡板(5)与所述支撑架(1)滑动连接，所述挡板(5)的滑动方向垂直于所述弹簧(10)的伸缩方向。

2.根据权利要求1所述的电力架线辅助弹射装置，其特征在于：所述支撑架(1)上设有竖直方向延伸的滑轨(9)，所述挡板(5)上设有与所述滑轨(9)滑动连接的滑块(8)。

3.根据权利要求1所述的电力架线辅助弹射装置，其特征在于：所述驱动单元(2)包括伺服舵机和齿轮(3)，所述伺服舵机与所述飞控板电连接，所述齿轮(3)与所述伺服舵机的输出轴连接，所述挡板(5)上设有与所述齿轮(3)啮合的竖直方向的齿条(4)。

4.根据权利要求1所述的电力架线辅助弹射装置，其特征在于：所述支撑架(1)底端设有导向槽(12)，所述弹射头(6)位于所述导向槽(12)内。

5.根据权利要求4所述的电力架线辅助弹射装置，其特征在于：所述导向槽(12)底部设有镂空中心线线槽，所述电力线(7)穿过所述镂空中心线线槽并与所述弹射头(6)连接。

6.根据权利要求1所述的电力架线辅助弹射装置，其特征在于：还包括陀螺(11)，所述陀螺(11)与舵机输出轴连接，所述舵机固定在所述支撑架(1)上。

7.根据权利要求6所述的电力架线辅助弹射装置，其特征在于：所述陀螺(11)包括位于同一水平面上的第一陀螺和第二陀螺，所述第一陀螺的旋转轴与所述第二陀螺的旋转轴平行，所述第一陀螺的旋转方向与所述第二陀螺的旋转方向相反。