CN211223857U - 电力杆塔鸟窝摘除无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够摘除大型鸟窝，通过切割机将鸟窝分割，后使用机械爪分别抓取鸟窝切块，实现摘除大型鸟窝的电力杆塔鸟窝摘除无人机。该电力杆塔鸟窝摘除无人机，包括机架、机械臂以及控制系统；所述机架包括六根上支架；所述上支架上设置有螺旋桨；所述机架下方设置有起落架；所述机械臂位于机架正下方；所述机架的正上方设置有第一摄像头；所述机械臂包括连接块、旋转块、竖向连接臂，水平连接臂、机械爪支撑块、机械爪；所述控制系统包括主控板以及遥控器。采用该电力杆塔鸟窝摘除无人机效率高、安全性高；相较于其它摘除鸟窝的无人机，在摘除大型鸟窝时更能体现出它的优势。

Description

电力杆塔鸟窝摘除无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机，尤其是一种电力杆塔鸟窝摘除无人机。

背景技术

众所周知的：现有的抛射式摘除鸟窝无人机，采用一枚箭矢通过缆绳与无人机连接，通过抛射箭矢射中鸟窝后，无人机向后飞行拖拽将鸟窝取下。夹取式摘除鸟窝无人机通过夹具夹取鸟窝，通过无人机向上飞行拖拽将鸟窝取下。但这两种方式在摘取较大鸟窝时，往往因为无人机的动力不足导致并不能将鸟窝摘除，而且有损坏无人机的风险。

本实用新型是在无人机的机体下方安装机械臂，并在机械臂上搭载了机械爪和切割机，在地面时机械臂处于折叠状态，起落架处于放下状态。无人机起飞后通过遥控控制起落架收起，机械臂展开，当无人机飞行到鸟窝上空时，切割机对鸟窝进行分割，机械爪分别抓取各部分鸟窝，起到摘除鸟窝的目的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够摘除大型鸟窝，通过切割机将鸟窝分割，后使用机械爪分别抓取鸟窝切块，实现摘除大型鸟窝的电力杆塔鸟窝摘除无人机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：电力杆塔鸟窝摘除无人机，包括机架、机械臂以及控制系统；

所述机架包括六根上支架；所述上支架上设置有螺旋桨；所述机架下方设置有起落架；所述机械臂位于机架正下方；所述机架的正上方设置有第一摄像头；

所述机械臂包括连接块、旋转块、竖向连接臂，水平连接臂、机械爪支撑块、机械爪；

所述连接块与机架的中心位置固定连接；

所述连接块与旋转块之间设置有第一机械臂舵机；所述竖向连接臂一端与旋转块铰接，且通过第二机械臂舵机驱动竖向连接臂相对于旋转块转动；所述竖向连接臂一端通过第三机械臂舵机与水平连接臂的一端铰接；

所述水平连接臂的另一端设置有第四机械臂舵机；

所述机械爪支撑块通过第四机械臂舵机与水平连接臂连接；

所述第四机械臂舵机上方设置有切割机；所述机械爪支撑块一端设置有机械爪；所述机械爪的一侧设置有机械爪驱动装置以及第二摄像头；

所述控制系统包括主控板以及遥控器；所述螺旋桨具有的电机均与主控板电连接；所述第一机械臂舵机、第二机械臂舵机、第三机械臂舵机、第四机械臂舵机分别与主控板电连接；所述机械爪驱动装置与主控板电连接；所述切割机与主控板电连接；所述主控板上设置有遥控信号接收机、GPS天线、图像发射机；所述第一摄像头以及第二摄像头分别与图像发射机电连接；

所述遥控器与遥控信号接收机无线通讯连接；所述遥控器上设置有图像接收机以及用于显示接收图像的显示器。

进一步的，所述切割机包括切割盘以及切割驱动电机；所述切割驱动电机与主控板电连接。

进一步的，所述连接块内设置有为主控板、螺旋桨的电机、第一机械臂舵机、第二机械臂舵机、第三机械臂舵机、第四机械臂舵机、切割驱动电机、第一摄像头、第二摄像头以及机械爪驱动装置提供电能的蓄电池。

优选的，所述主控板采用Arduino单片机。

优选的，所述机架采用碳纤维材料。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的电力杆塔鸟窝摘除无人机在无人机的机体下方安装机械臂，并在机械臂上搭载了机械爪和切割机，在地面时机械臂处于折叠状态，当无人机飞行到鸟窝上空时，机械臂展开，切割机对鸟窝进行分割，机械爪分别抓取各部分鸟窝，起到摘除鸟窝的目的。

相较于人工摘除鸟窝，使用无人机效率更高、安全性也高；相较于其它摘除鸟窝的无人机，在摘除大型鸟窝时更能体现出它的优势。

附图说明

图1是本实用新型实施例中电力杆塔鸟窝摘除无人机的立体图；

图2是本实用新型实施例中电力杆塔鸟窝摘除无人机的主视图；

图3是本实用新型实施例中电力杆塔鸟窝摘除无人机的俯视图；

图4是本实用新型实施例中控制系统的框图；

图中标示：1-机架，2-螺旋桨，3-起落架没，4-连接块，5-第一机械臂舵机，6-竖向连接臂，7-水平连接臂，8-切割驱动电机，9-切割盘，10-机械爪支撑块，11-机械爪，12-机械爪驱动装置，13-第二摄像头，14-第一摄像头，15-旋转块，16-第三机械臂舵机，17-第四机械臂舵机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图4所示，本实用新型所述的一种电力杆塔鸟窝摘除无人机，包括机架1、机械臂以及控制系统；

所述机架1包括六根上支架；所述上支架上设置有螺旋桨2；所述机架1下方设置有起落架3；所述机械臂位于机架1正下方；所述机架1的正上方设置有第一摄像头14；

所述机械臂包括连接块4、旋转块15、竖向连接臂6、水平连接臂7、机械爪支撑块10、机械爪11；

所述连接块4与机架1的中心位置固定连接；

所述连接块4与旋转块15之间设置有第一机械臂舵机5；所述竖向连接臂6一端与旋转块15铰接，且通过第二机械臂舵机驱动竖向连接臂6相对于旋转块15转动；所述竖向连接臂6一端通过第三机械臂舵机16与水平连接臂7的一端铰接；

所述水平连接臂7的另一端设置有第四机械臂舵机17；

所述机械爪支撑块10通过第四机械臂舵机17与水平连接臂7连接；

所述第四机械臂舵机17上方设置有切割机9；所述机械爪支撑块10一端设置有机械爪 11；所述机械爪11的一侧设置有机械爪驱动装置12以及第二摄像头13；

所述控制系统包括主控板以及遥控器；所述螺旋桨2具有的电机均与主控板电连接；所述第一机械臂舵机5、第二机械臂舵机、第三机械臂舵机16、第四机械臂舵机17分别与主控板电连接；所述机械爪驱动装置12与主控板电连接；所述切割机与主控板电连接；所述主控板上设置有遥控信号接收机、GPS天线、图像发射机；所述第一摄像头14以及第二摄像头13 分别与图像发射机电连接；

所述遥控器与遥控信号接收机无线通讯连接；所述遥控器上设置有图像接收机以及用于显示接收图像的显示器。

在工作过程中：

首先由无人机驾驶员操控无人机到需要摘除的鸟窝上空，展开机械臂。无人机上搭载的第一摄像头14和机械臂上搭载的第二摄像头13分别传回鸟窝的图像。

根据这些信息操作手判断摘取鸟窝的方式，然后由操纵手通过遥控器控制机械臂，从而控制切割机的位置，通过切割机实现对鸟窝的分割；然后通过遥控器上的按键控制机械臂的第四机械臂舵机，将切割机切换为机械爪11，使用机械爪11对鸟窝进行抓取，并通过无人机向上飞行的拉力将鸟窝分别移除。

综上所述，本实用新型所述的电力杆塔鸟窝摘除无人机在无人机的机体下方安装机械臂，并在机械臂上搭载了机械爪和切割机，在地面时机械臂处于折叠状态，当无人机飞行到鸟窝上空时，机械臂展开，切割机对鸟窝进行分割，机械爪分别抓取各部分鸟窝，起到摘除鸟窝的目的。

相较于人工摘除鸟窝，使用无人机效率更高、安全性也高；相较于其它摘除鸟窝的无人机，在摘除大型鸟窝时更能体现出它的优势。

为了简化装置，优选的，所述切割机包括切割盘9以及切割驱动电机8；所述切割驱动电机8与主控板电连接。

锂电池可以设置在无人机的不同位置，为了使得结构紧凑；进一步的，所述连接块4内设置有为主控板、螺旋桨2的电机、第一机械臂舵机5、第二机械臂舵机、第三机械臂舵机16、第四机械臂舵机17、切割驱动电机8、第一摄像头14、第二摄像头13以及机械爪驱动装置12提供电能的蓄电池。

为了便于控制，优选的，所述主控板采用Arduino单片机。

为了使得无人机轻巧，进一步的，所述机架1采用碳纤维材料。机体采用碳纤维材料，现有的轻型多旋翼多采用碳纤维材料，重量更轻、强度更高。

具体的，机械臂、机械爪使用大扭力舵机，切割机使用直流有刷电机，可通过遥控器调速。机械臂在无人机机体重心的下方，两起落架的连线的中心位置。机械臂上分别搭载有机械爪和切割机可通过舵机进行切换。

为了便于控制，优选的，可由两台遥控器分别控制无人机和机械臂，也可由一台遥控器控制所有设备。本实用新型使用的遥控器是2.4GHz的跳频信号，抗干扰能力强、控制距离远。无人机起飞后即可通过遥控器控制伺服舵机将起落架收起，机械臂展开。到达鸟窝上空后通过遥控器上的按键控制机械爪和切割机的切换，通过遥控器上的旋钮可以控制切割机的转速，控制摄像头的角度可以在无人机姿态不发生变化的情况下观察各个位置的情况。机械爪的开合、抓取力度也由遥控器控制。

更具体的，无人机整体采用16.8V锂电池统一供电，经过分电板和稳压模块，分别对飞控、电子调速器、机械臂伺服电机、切割电机供5伏到12伏不等的直流电。

具体的，摄像头拍摄到的图像经OSD叠加了无人机的高度、姿态、电量等数据后，经过 5.8GHz无线图传传输到显示器上。

Claims (5)

1.电力杆塔鸟窝摘除无人机，其特征在于：包括机架(1)、机械臂以及控制系统；

所述机架(1)包括六根上支架；所述上支架上设置有螺旋桨(2)；所述机架(1)下方设置有起落架(3)；所述机械臂位于机架(1)正下方；所述机架(1)的正上方设置有第一摄像头(14)；

所述机械臂包括连接块(4)、旋转块(15)、竖向连接臂(6)、水平连接臂(7)、机械爪支撑块(10)、机械爪(11)；

所述连接块(4)与机架(1)的中心位置固定连接；所述连接块(4)与旋转块(15)之间设置有第一机械臂舵机(5)；所述竖向连接臂(6)一端与旋转块(15)铰接，且通过第二机械臂舵机驱动竖向连接臂(6)相对于旋转块(15)转动；所述竖向连接臂(6)一端通过第三机械臂舵机(16)与水平连接臂(7)的一端铰接；

所述水平连接臂(7)的另一端设置有第四机械臂舵机(17)；所述机械爪支撑块(10)通过第四机械臂舵机(17)与水平连接臂(7)连接；

所述第四机械臂舵机(17)上方设置有切割机；所述机械爪支撑块(10)一端设置有机械爪(11)；所述机械爪(11)的一侧设置有机械爪驱动装置(12)以及第二摄像头(13)；

所述控制系统包括主控板以及遥控器；所述螺旋桨(2)具有的电机均与主控板电连接；所述第一机械臂舵机(5)、第二机械臂舵机、第三机械臂舵机(16)、第四机械臂舵机(17)分别与主控板电连接；所述机械爪驱动装置(12)与主控板电连接；所述切割机与主控板电连接；所述主控板上设置有遥控信号接收机、GPS天线、图像发射机；所述第一摄像头(14)以及第二摄像头(13)分别与图像发射机电连接；

所述遥控器与遥控信号接收机无线通讯连接；所述遥控器上设置有图像接收机以及用于显示接收图像的显示器。

2.根据权利要求1所述的电力杆塔鸟窝摘除无人机，其特征在于：所述切割机包括切割盘(9)以及切割驱动电机(8)；所述切割驱动电机(8)与主控板电连接。

3.根据权利要求1所述的电力杆塔鸟窝摘除无人机，其特征在于：所述连接块(4)内设置有主控板、螺旋桨(2)的电机、第一机械臂舵机(5)、第二机械臂舵机、第三机械臂舵机(16)、第四机械臂舵机(17)、切割驱动电机(8)、第一摄像头(14)、第二摄像头(13)以及机械爪驱动装置(12)提供电能的蓄电池。

4.根据权利要求3所述的电力杆塔鸟窝摘除无人机，其特征在于：所述主控板采用Arduino单片机。

5.根据权利要求4所述的电力杆塔鸟窝摘除无人机，其特征在于：所述机架(1)采用碳纤维材料。

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