具有避障功能的高压线路巡检飞行器的制作方法

1.本发明涉及巡检用无人机改进技术，属于无人机技术领域。


背景技术：

2.由于架空线路分布很广，又长期处于露天之下运行，所以经常会受到周围环境和大自然变化的影响，因此往往需要工作人员对高压线路进行巡检，对高压线路进行巡检的时候往往会使用到无人机。
3.无人驾驶飞机简称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。
4.在巡检过程中，为了能获取高压线路的清晰图片，无人机应与高压线路保持较近距离，由于距离较近，无人机易与高压线路途中的电力设备发生碰撞，导致事故多发


技术实现要素：

5.针对现有高压线路巡检无人机续航能力差、降落时稳定性差的问题，本发明提供具有避障功能的高压线路巡检飞行器。
6.本发明所述具有避障功能的高压线路巡检飞行器，包括无人机本体1、折叠滑翔翅、第一太阳能板7和距离监测单元，无人机本体1顶部设置有第一太阳能板7，无人机本体1两侧对称设置一个可收纳至本体顶部的折叠滑翔翅，巡检时折叠滑翔翅收起，降落时折叠滑翔翅展开实现滑翔；所述距离监测单元包括超声传感器28和红外传感器29；
7.所述折叠滑翔翅包括臂杆3、第一驱动电机2、第二驱动电机14、扇叶15、活动板16和第二太阳能板17，无人机本体1顶部四角分别通过一个转轴4活动连接一个水平方向伸展的臂杆3，转轴4在第一驱动电机2的驱动下旋转，进而带动本体前端两个臂杆3与后端两个臂杆3同步向本体收拢或展开；
8.活动板16由第一扇形板1601、第二扇形板1602和第三扇形板1603拼接为可折叠扇形板，第一扇形板1601一直边与臂杆3固定，第一扇形板1601通过另一直边侧下表面设置的滑块配合第二扇形板1602上表面设置的第一滑槽18实现第一、二块扇形板的滑动折叠，第二扇形板1602通过下表面设置的滑块配合第三扇形板1603上表面设置的第一滑槽18实现第二、三块扇形板的滑动折叠，第三扇形板1603通过下表面设置的滑块与无人机本体1侧部的第二滑槽19配合实现扇形板收拢至本体顶部；第一扇形板1601、第二扇形板1602和第三扇形板1603的上表面均设置有第二太阳能板17；
9.每个臂杆3悬空端的上表面各设置一个扇叶15，所述扇叶15在第二驱动电机14驱动下旋转辅助飞行；
10.超声传感器28和红外传感器29设置在无人机本体1前端，超声传感器28和红外传感器29均用于检测前方是否出现障碍物及与障碍物的距离信息，以重新规划巡检路径。
11.优选地，还包括降落缓冲伸展架，降落缓冲伸展架设置在无人机本体1底部，所述
降落缓冲伸展架包括底架22、第三驱动电机24、展开架25、橡胶垫26和第二轴承27，底架22由两个u型架构成，两个u型架并列设置且u型底板固定在无人机本体1底部，u型架的开口端面向地面，u型架的开口端的四个角各通过一个第二轴承27活动连接两个展开架25，两个展开架25对称设置在无人机左右两侧，无人机巡检时，第三驱动电机24驱动第二轴承27旋转，进而带动展开架25旋转收至底架22内部，无人机降落时展开架25旋转展开至水平，展开状态下展开架25及底架22下表面设置多个橡胶垫26。
12.优选地，无人机本体1顶部设置有电池槽20，电池槽20内从上至下安装有蓄电池和第一太阳能板7，并通过槽盖5扣合，槽盖5为中间镂空的框架结构，将槽盖5一端通过铰链6与电池槽20尾端连接，槽盖5另一端通过弹簧插销9与电池槽20首端卡接，且槽盖5卡接端具有凹槽把手8。
13.优选地，还包括第一照明灯13和第二照明灯23，第一照明灯13设置在无人机本体1前端面，第二照明灯23设置在无人机本体1底部。
14.优选地，还包括第一轴承10、摄像头11和电机箱12，无人机本体1下表面的前端位置设置第一轴承10和电机箱12，电机箱12用于驱动第一轴承10，第一轴承10用于带动摄像头11旋转。
15.本发明的有益效果：
16.(1)无人机设置超声加红外两类用于监测是否有障碍物的传感器，能精准检测巡检线路中前方是否存在障碍物，有效避开，最大程度的减少碰撞事故的发生。
17.(2)该无人机续航能力强，使用时通过多个太阳能板发电，供其电力使用，提高续航能力；
18.(3)该无人机下降时稳定性强，通过展开底部展开架，增加与地面的接触面积，提高稳定性，避免无人机损伤，摄像头拍摄角度可以调节，无人机无需转向即可拍摄其它角度的线路情况；
19.(4)该无人机安装有由多个扇形板组成的活动板，便于展开和收纳，收纳时节省占用面积，展开时可以使其在空中滑翔，不仅可以节省电能，还可以在电量不足的情况下保留余电，使其能保持正常降落，避免坠毁，造成损失。
附图说明
20.图1是本发明所述具有避障功能的高压线路巡检飞行器的结构示意图；
21.图2是本发明所述具有避障功能的高压线路巡检飞行器，去除太阳能板及太阳能电池后的结构；
22.图3是图1俯视角度的降落展开单元的结构示意图。
23.图中：1-无人机本体、2-第一驱动电机、3-臂杆、4-转轴、5-槽盖、6-铰链、7-第一太阳能板、8-凹槽把手、9-弹簧插销、10-第一轴承、11-摄像头、12-电机箱、13-第一照明灯、14-第二驱动电机、15-扇叶、16-活动板、17-第二太阳能板、18-第一滑槽、19-第二滑槽、20-电池槽、21-充电孔、22-底架、23-第二照明灯、24-第三驱动电机、25-展开架、26-橡胶垫、27-第二轴承、28-超声传感器、29-红外传感器、1601-第一扇形板、1602-第二扇形板、1603-第三扇形板。
具体实施方式
24.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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
27.具体实施方式一：下面结合图1至3说明本实施方式，本实施方式所述具有避障功能的高压线路巡检飞行器，包括无人机本体1、折叠滑翔翅、第一太阳能板7和距离监测单元，无人机本体1顶部设置有第一太阳能板7，无人机本体1两侧对称设置一个可收纳至本体顶部的折叠滑翔翅，巡检时折叠滑翔翅收起，降落时折叠滑翔翅展开实现滑翔；所述距离监测单元包括超声传感器28和红外传感器29；
28.所述折叠滑翔翅包括臂杆3、第一驱动电机2、第二驱动电机14、扇叶15、活动板16和第二太阳能板17，无人机本体1顶部四角分别通过一个转轴4活动连接一个水平方向伸展的臂杆3，转轴4在第一驱动电机2的驱动下旋转，进而带动本体前端两个臂杆3与后端两个臂杆3同步向本体收拢或展开；
29.活动板16由第一扇形板1601、第二扇形板1602和第三扇形板1603拼接为可折叠扇形板，第一扇形板1601一直边与臂杆3固定，第一扇形板1601通过另一直边侧下表面设置的滑块配合第二扇形板1602上表面设置的第一滑槽18实现第一、二块扇形板的滑动折叠，第二扇形板1602通过下表面设置的滑块配合第三扇形板1603上表面设置的第一滑槽18实现第二、三块扇形板的滑动折叠，第三扇形板1603通过下表面设置的滑块与无人机本体1侧部的第二滑槽19配合实现扇形板收拢至本体顶部；第一扇形板1601、第二扇形板1602和第三扇形板1603的上表面均设置有第二太阳能板17；
30.每个臂杆3悬空端的上表面各设置一个扇叶15，所述扇叶15在第二驱动电机14驱动下旋转辅助飞行；
31.超声传感器28和红外传感器29设置在无人机本体1前端，超声传感器28和红外传感器29均用于检测前方是否出现障碍物及与障碍物的距离信息，以重新规划巡检路径。
32.无人机设置超声加红外两类用于监测是否有障碍物的传感器，能精准检测巡检线路中前方是否存在障碍物，有效避开，最大程度的减少碰撞事故的发生。
33.第一驱动电机2通过螺丝安装在无人机本体1顶部的四个拐角处，臂杆3的一端穿过转轴4安装在第一驱动电机2上，无人机前端两个臂杆3向后收，后端两个臂杆3向前收，在降落时展开，实现滑翔，以防止无人机倾倒。
34.进一步，无人机本体1顶部设置有电池槽20，无人机本体1顶部设置有电池槽20，电池槽20内从上至下安装有蓄电池和第一太阳能板7，并通过槽盖5扣合，槽盖5为中间镂空的框架结构，将槽盖5一端通过铰链6与电池槽20尾端连接，槽盖5另一端通过弹簧插销9与电池槽20首端卡接，且槽盖5卡接端具有凹槽把手8。
35.无人机本体1内部设置有蓄电池，无人机本体1后端设置充电孔21，蓄电池有两种充电方式：可通过充电孔21为蓄电池充电，也可以通过太阳能为蓄电池充电。
36.具体实施方式二：本实施方式对实施方式一作进一步说明，还包括降落缓冲伸展架，降落缓冲伸展架设置在无人机本体1底部，所述降落缓冲伸展架包括底架22、第三驱动电机24、展开架25、橡胶垫26和第二轴承27，底架22由两个u型架构成，两个u型架并列设置且u型底板固定在无人机本体1底部，u型架的开口端面向地面，u型架的开口端的四个角各通过一个第二轴承27活动连接两个展开架25，两个展开架25对称设置在无人机左右两侧，无人机巡检时，第三驱动电机24驱动第二轴承27旋转，进而带动展开架25旋转收至底架22内部，无人机降落时展开架25旋转展开至水平，展开状态下展开架25及底架22下表面设置多个橡胶垫26。
37.底架22通过螺丝安装在无人机本体1的底部上，第三驱动电机24和第二轴承27均通过螺丝安装在底架22上，展开架25通过连接轴与第三驱动电机24和第二轴承27相连，橡胶垫26粘接在展开架25和底架22的底部上，第一照明灯13和第二照明灯23均通过螺丝安装在无人机本体1上。
38.该无人机下降时稳定性强，通过展开底部展开架，增加与地面的接触面积，提高稳定性，避免无人机损伤，摄像头拍摄角度可以调节，无人机无需转向即可拍摄其它角度的线路情况。
39.具体实施方式三：本实施方式对实施方式一或二作进一步说明，还包括第一照明灯13和第二照明灯23，第一照明灯13设置在无人机本体1前端面，第二照明灯23设置在无人机本体1底部。
40.具体实施方式四：本实施方式对实施方式一、二或三作进一步说明，还包括第一轴承10、摄像头11和电机箱12，无人机本体1下表面的前端位置设置第一轴承10和电机箱12，电机箱12用于驱动第一轴承10，第一轴承10用于带动摄像头11旋转。
41.第一轴承10和电机箱12均通过螺丝安装在无人机本体1一端的底部上，摄像头11通过连接轴与第一轴承10和电机箱12相连。
42.工作原理：具有避障功能的高压线路巡检飞行器，包括无人机本体1，通过无线遥控控制第二驱动电机14制动，带动扇叶15转动，使无人机本体1在空中飞翔，通过第一驱动电机2制动，使臂杆3带动由第一扇形板1601、第二扇形板1602和第三扇形板1603构成的活动板16展开，使无人机本体1可以在空中滑翔，节省电能，因第二扇形板1602通过第一滑块和第一滑槽18分别与第一扇形板1601和第三扇形板1603活动相连，第三扇形板1603通过第二滑块和第二滑槽19与无人机本体1活动相连，从而使活动板16便于展开和收纳，在不使用时，可以节省占用面积，同时通过第一太阳能板7和第二太阳能板17吸收太阳能发电储存到蓄电池内，可以给无人机本体1续航，通过电机箱12制动，带动连接轴和摄像头11围绕第一轴承10转动，从而调节摄像头11的拍摄角度，通过安装第一照明灯13和第二照明灯23，可以为晚间工作提供照明，当需要下降时，通过第三驱动电机24制动，带动展开架25围绕第二轴承27转动，使展开架25与底架22处于同一平面上，增加与地面的接触面积，提高稳定性，避免损伤扇叶15。
43.该无人机续航能力强，使用时通过多个太阳能板发电，供其电力使用，提高续航能力；下降时稳定性强，通过展开底部展开架，增加与地面的接触面积，提高稳定性，避免无人机损伤，摄像头拍摄角度可以调节，无人机无需转向即可拍摄其它角度的线路情况；安装有由多个扇形板组成的活动板，便于展开和收纳，收纳时节省占用面积，展开时可以使其在空
中滑翔，不仅可以节省电能，还可以在电量不足的情况下保留余电，使其能保持正常降落，避免坠毁，造成损失。
44.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。