一种无人机挂载登塔防坠装置及控制方法与流程

本发明涉及输电线路，具体而言，涉及一种无人机挂载登塔防坠装置及控制方法。

背景技术：

1、输电线路的塔架在定期维护时需要作业人员登塔进行高空作业，而作业人员在登塔前需佩戴相应的防坠设备。传统主要有两类防坠方案：

2、1.第一类是使用防坠落双延长绳、双钩防坠器等工具。然而，这些工具改变了作业人员原有的登塔习惯，导致作业人员体能消耗较大，同时也增加了登塔的坠落风险。因此，一线班组对于使用这类工具的意愿并不强烈。

3、2.第二类是加装防坠爬梯、防坠导轨、防坠钢绞线等装置。然而，这些装置需要停电加装，成本高且投资大，而且后期维护难度大，不利于大范围推广。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无人机挂载登塔防坠装置及控制方法，其能够针对现有技术的不足，提出解决方案，其使用无人机将登塔防坠装置携带至铁塔顶端，可以借助实时视频图传，可以轻松进行安装和拆除防坠机构，操作简便，减少了操作员的负担，大大提高了安装效率并增强了作业安全性。

2、本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，本申请实施例提供一种无人机挂载登塔防坠装置，包括无人机，还包括拖挂机构和防坠机构，防坠机构包括防坠卡接件以及设于防坠卡接件的牵引绳和挂环，防坠卡接件设有开口朝下的卡接槽；

4、拖挂机构包括拖挂安装盒，拖挂安装盒设有开口朝下的锁扣导向槽，拖挂安装盒内转动设有锁钩；挂环嵌入锁扣导向槽内，锁钩的一端嵌入锁扣导向槽内并勾住挂环；拖挂安装盒内设有用于驱动锁钩转动的驱动组件，驱动组件与无人机电连接；拖挂安装盒与无人机之间通过连接杆连接。

5、进一步的，在本发明的一些实施例中，上述驱动组件包括设于拖挂安装盒内的电动推杆，电动推杆的伸缩端转动设有联动杆，联动杆固定于锁钩；电动推杆的另一端转动设于拖挂安装盒；电动推杆与无人机电连接。

6、进一步的，在本发明的一些实施例中，上述锁钩设有锁止槽，拖挂安装盒内设有推拉式电磁铁和导向块，推拉式电磁铁的伸缩端设有形状为l形的锁止插接杆，锁止插接杆的一端滑动穿过导向块并嵌入锁止槽内；推拉式电磁铁与无人机电连接。

7、进一步的，在本发明的一些实施例中，上述锁钩与拖挂安装盒之间设有弹簧。

8、进一步的，在本发明的一些实施例中，上述拖挂安装盒沿锁扣导向槽的开口设有两个导向杆，两个导向杆呈八字形。

9、进一步的，在本发明的一些实施例中，上述拖挂安装盒设有第一摄像头，一个导向杆设有第二摄像头，第一摄像头与第二摄像头均与无人机电连接。

10、进一步的，在本发明的一些实施例中，上述拖挂安装盒设有霍尔传感器，霍尔传感器的探测端位于锁扣导向槽内，霍尔传感器与无人机电连接。

11、进一步的，在本发明的一些实施例中，上述防坠卡接件设有滑轮，牵引绳绕设于滑轮；防坠卡接件位于卡接槽转动设有防脱件，防脱件呈u形，防脱件顶部设有限位挡块；

12、防坠卡接件与挂环之间设有滑动组件，滑动组件包括固定于防坠卡接件的滑轨以及沿竖直方向滑动设于滑轨的滑动插销，滑动插销的底部位于防脱件上方并用于遮挡限位挡块，挂环设于滑动插销的顶部。

13、进一步的，在本发明的一些实施例中，上述滑轨侧壁设有限位滑槽，滑动插销设有限位杆，限位杆滑动设于限位滑槽。

14、第二方面，本申请实施例提供一种无人机挂载登塔防坠装置的控制方法，包括如下步骤：

15、当安装防坠机构时：

16、通过遥控器控制锁钩转动打开，将挂环移动嵌入锁扣导向槽内，通过遥控器控制锁钩转动关闭，通过锁钩勾住挂环，如此将防坠机构安装于拖挂机构；

17、通过遥控器操控无人机起飞，无人机带动拖挂机构和防坠机构起飞，

18、用人眼视角与无人机上第一摄像头和第二摄像头传回的视频，控制无人机飞至电塔正上方；

19、遥控器切换为第一摄像头的视角，移动无人机使防坠机构移动到电塔角钢的正上方，并开始下降；

20、遥控器切换为第二摄像头的视角，看下降过程是否已经到角钢的位置并进行微调，角钢嵌入卡接槽内后，装置安装到位；

21、安装到位后，遥控器控制锁钩转动打开，释放防坠机构，手动飞回无人机；

22、当手动回收防坠机构时：

23、无人机带着拖挂机构起飞，用人眼视角与无人机上第一摄像头和第二摄像头传回的视频，使无人机去接近电塔并飞至电塔正上方；

24、遥控器切换为第一摄像头视角，移动无人机使防坠机构在电塔角钢的正上方，并开始下降，挂环逐渐移动到锁扣导向槽；

25、当霍尔传感器检测到挂环后，在自动钩取模式下无人机自动控制锁钩转动关闭，通过锁钩勾住挂环；在手动模式下霍尔传感器检测到挂环后，手动操作遥控器控制锁钩转动关闭，通过锁钩勾住挂环；

26、切换为第二摄像头的视角，操作遥控器上升查看防坠机构与角钢脱离状态是否正常，手动操作飞回无人机；

27、飞回近地高度，将防坠机构飞到接触地面，手动打开锁钩释放防坠机构，降落无人机；

28、当自动回收防坠机构时：

29、安装防坠机构时已自动记录安装时位置，遥控器上点击一键回收，同时记录当前起飞位置，无人机自动飞到安装时记录位置的上方；

30、控制器通过第一摄像头的视角开始搜索识别防坠机构上的识别码，无人机缓慢下降；

31、下降到释放位置未识别到重新升起并在限定范围移动下降直至识别；

32、对准识别码缓慢下降直至霍尔传感器检测到防坠机构的挂环；

33、检测到防坠机构的挂环后锁钩自动转动关闭锁住防坠机构，并开始上升回收；

34、上升到一定的脱离距离，无人机自动飞回到起飞时位置的上方一定距离，前后偏移一定距离；

35、控制器自动释放防坠机构并开始横向偏移并降落。

36、相对于现有技术，本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

37、其使用无人机将登塔防坠装置携带至铁塔顶端，可以借助实时视频图传，可以轻松进行安装和拆除防坠机构，操作简便，减少了操作员的负担，大大提高了安装效率并增强了作业安全性。

技术特征：

1.一种无人机挂载登塔防坠装置，包括无人机，其特征在于：还包括拖挂机构和防坠机构，所述防坠机构包括防坠卡接件以及设于所述防坠卡接件的牵引绳和挂环，所述防坠卡接件设有开口朝下的卡接槽；

2.根据权利要求1所述的一种无人机挂载登塔防坠装置，其特征在于：所述驱动组件包括设于所述拖挂安装盒内的电动推杆，所述电动推杆的伸缩端转动设有联动杆，所述联动杆固定于所述锁钩；所述电动推杆的另一端转动设于所述拖挂安装盒；所述电动推杆与所述无人机电连接。

3.根据权利要求2所述的一种无人机挂载登塔防坠装置，其特征在于：所述锁钩设有锁止槽，所述拖挂安装盒内设有推拉式电磁铁和导向块，所述推拉式电磁铁的伸缩端设有形状为l形的锁止插接杆，所述锁止插接杆的一端滑动穿过所述导向块并嵌入所述锁止槽内；所述推拉式电磁铁与所述无人机电连接。

4.根据权利要求2所述的一种无人机挂载登塔防坠装置，其特征在于：所述锁钩与所述拖挂安装盒之间设有弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种无人机挂载登塔防坠装置，其特征在于：所述拖挂安装盒沿所述锁扣导向槽的开口设有两个导向杆，两个所述导向杆呈八字形。

6.根据权利要求5所述的一种无人机挂载登塔防坠装置，其特征在于：所述拖挂安装盒设有第一摄像头，一个所述导向杆设有第二摄像头，所述第一摄像头与所述第二摄像头均与所述无人机电连接。

7.根据权利要求1所述的一种无人机挂载登塔防坠装置，其特征在于：所述拖挂安装盒设有霍尔传感器，所述霍尔传感器的探测端位于所述锁扣导向槽内，所述霍尔传感器与所述无人机电连接。

8.根据权利要求1所述的一种无人机挂载登塔防坠装置，其特征在于：所述防坠卡接件设有滑轮，所述牵引绳绕设于所述滑轮；所述防坠卡接件位于所述卡接槽转动设有防脱件，所述防脱件呈u形，所述防脱件顶部设有限位挡块；

9.根据权利要求8所述的一种无人机挂载登塔防坠装置，其特征在于：所述滑轨侧壁设有限位滑槽，所述滑动插销设有限位杆，所述限位杆滑动设于所述限位滑槽。

10.一种无人机挂载登塔防坠装置的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结本发明提出了一种无人机挂载登塔防坠装置及控制方法，涉及输电线路技术领域。包括无人机、拖挂机构和防坠机构，防坠机构包括防坠卡接件以及设于防坠卡接件的牵引绳和挂环，防坠卡接件设有卡接槽；拖挂机构包括拖挂安装盒，拖挂安装盒设有锁扣导向槽，拖挂安装盒内设有锁钩；挂环嵌入锁扣导向槽内，锁钩的一端嵌入锁扣导向槽内并勾住挂环；拖挂安装盒内设有用于驱动锁钩转动的驱动组件，驱动组件与无人机电连接；拖挂安装盒与无人机之间通过连接杆连接。采用本发明，其使用无人机将登塔防坠装置携带至铁塔顶端，可以借助实时视频图传，可以轻松进行安装和拆除防坠机构，操作简便，减少了操作员的负担，大大提高了安装效率并增强了作业安全性。技术研发人员：张瑜,韩明亮,于雯,赵艳平,夏伟力受保护的技术使用者：成都翼比特自动化设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/22