一种减震起落架、无人机和有人直升机的制作方法

本实用新型涉及电力巡线技术领域，尤其是一种减震起落架、无人机和有人直升机。

背景技术：

近些年，无人机或有人直升机在电力巡线中的应用已经越来越广泛，例如，国内电网公司曾做过多次利用多旋翼无人机或有人直升机进行近距离线路、杆塔巡线，利用长航时固定翼无人机或有人直升机进行远距离长输线路巡检的飞行实验验证或试点工程，并有计划大规模推行多旋翼无人机或有人直升机进行电力巡线。上述利用无人机或有人直升机进行电力巡线还主要集中在利用可见光和红外传感器、高清数码相机对倒塔、断股、磨损、腐蚀、舞动、绝缘子雷击损伤等现象进行缺陷巡检。利用此种手段受限于传感器能力无法对塔倾、塔基沉降、线路垂弧预警，无法对地质灾害、树木生长对线路影响的预判预警等问题进行检测。

为解决上述问题，现有技术中提出一种基于无人机或有人直升机激光雷达测量技术的输电线路运行环境监测系统，用于研究输电线路环境定量化测量和定性化分析预警。该系统引入了先进的大载荷飞行平台集成高精度、轻量化的激光雷达系统，能够快速获取长输架空线路三维空间地物信息并准确定位杆塔导线的位置，可实现高精度通道测量、塔倾塔基沉降检测、采空区地形变化监测，能预测线路周围树木、采空区、流动沙区对输电线路的潜在风险。可有效做到定量检测、提前预防，避免输电线路故障的发生，为线路的安全运行保驾护航。

但发明人发现，在该系统应用过程中，无人机或有人直升机在降落时，起落架与底面接触时产生的震动，容易使得无人机或有人直升机的震动造成内部结构的破坏，导致无人机或有人直升机的损坏或无法正常飞行或拍摄等情况产生，而且无人机或有人直升机在野外工作时，其降落的地点通常都是低洼的地面，由于无人机或有人直升机在降落时，其叶片由于缓冲的作用还会继续转动，这样会使得无人机或有人直升机在降落时，发生倾翻的情况，会对无人机或有人直升机的叶片造成损坏，这样会影响人们的使用，从而影响人们的正常工作，造成资金的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种减震起落架、无人机和有人直升机，用于减小无人机或有人直升机降落时产生的震动，并提高降落时的平稳性。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

该减震起落架包括空心管，所述空心管安装在无人机或有人直升机的底部，所述空心管的表面设有两个中心对称的长条孔，空心管的内部插接有滑动杆，且滑动杆的一端通过第一伸缩杆与位于空心管的内部顶端的无人机或有人直升机的底部连接，所述第一伸缩杆的表面套接有第一弹簧，所述滑动杆的侧面设有两个中心对称的固定块，每个固定块远离滑动杆的一端均穿过长条孔，并延伸至空心管的外侧，所述滑动杆的另一端延伸至空心管的外侧，且滑动杆的另一端设有安装板，安装板远离滑动杆的表面设有多个万向轴，且每个万向轴远离安装板的端面均设有第二伸缩杆，第二伸缩杆远离万向轴的一端安装有垫板，每个所述第二伸缩杆的表面还套接有第二弹簧，且每个第二弹簧的一端均与安装板连接，每个第二弹簧的另一端均与垫板连接。

优选的，所述垫板的底面均匀设有多个凸块，该凸块呈圆锥状。

优选的，所述固定块呈圆柱状，该固定块与长条孔为过盈配合关系。

优选的，所述万向轴设有四个，四个万向轴分别排列在安装板的四个拐角处。

优选的，每个所述万向轴端面的直径大小均与第二伸缩杆的最大直径相同。

优选的，所述滑动杆的长度与空心管的长度相同。

优选的，所述滑动杆位于安装板的中心位置。

优选的，所述空心管的表面均匀设有多个通孔。

本实用新型提出一种无人机或有人直升机的减震起落架，有益效果在于：通过加入滑动杆，由于滑动杆插接在空心管的内部，且滑动杆的顶端通过第一伸缩杆与空心管的内部顶端连接，且第一伸缩杆的表面套接有第一弹簧，又因为滑动杆的侧面设有两个圆柱状固定块，且空心管的侧面设有两个中心对称的长条孔，而且固定块的一端通过长条孔延伸至空心管的外侧，这样在无人机或有人直升机降落与底面接触时，无人机或有人直升机自身的重力会施加给空心管，空心管内部的第一伸缩杆会受力压缩，使得空心管在滑动轴上滑动，而且第一伸缩杆表面的第二弹簧会起到较好的缓冲作用，减少无人机或有人直升机的震动对自身零件结构的影响，使得其在降落时较平稳，保护其内部结构之间连接的稳定性；通过加入万向轴和第二伸缩杆，由于万向轴和第二伸缩杆相互连接，且第二伸缩杆的底面连接有垫板，万向轴连接在安装板的底面，又第二伸缩杆的表面套接有第二弹簧，且第二弹簧的一端与安装板固定连接，第二弹簧的另一端与垫板固定连接，因此无人机或有人直升机在低洼的地方降落时，由于万向轴的可调节性，便于第二伸缩杆在不同方向进行伸缩和调节，使无人机或有人直升机在降落时保持平稳性，从而避免扇叶的损坏。

本实用新型还提供一种无人机，该无人机的底部固定有以上任一项所述的减震起落架。

该无人机具有和上述减震起落架相同的有益效果，此处不再进行赘述。

本实用新型还提供一种有人直升机，该有人直升机的底部固定有以上任一项所述的减震起落架。

该有人直升机具有和上述减震起落架相同的有益效果，此处不再进行赘述。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种减震起落架的结构主视图；

图2为本实用新型提出的一种减震起落架的结构剖视图。

图中：垫板1、第二伸缩杆2、安装板3、固定块4、长条孔5、第一伸缩杆6、第一弹簧7、滑动杆8、空心管9、万向轴10、第二弹簧11。

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。

本实用新型实施例提供了基于无人机或有人直升机激光雷达测量技术的输电线路运行环境监测系统。采用无人机或有人直升机搭载轻型激光雷达系统进行输电线路的巡检，形成适合应用于对输电线路进行无人机或有人直升机巡检的工作模式；经过实际试飞验证，可顺利采集输电线路走廊空间信息，并在验证后成功的进行了春季响高1、2线的巡检任务，采集到了精确高质量的点云及影像数据，数据精度及分辨率均满足用户需求。

系统的核心功能即是对采集的点云数据进行处理分析。通过对激光点云数据的快速处理技术的研制，通过自主研发的IMOS-cloud点云处理软件可快速处理采集到的原始数据形成DEM、DOM等成果数据。基于点云数据，研究了计算弧垂、地物到导线距离、树木生长预测及地形地貌变化分析技术。使用研制开发的分析技术对采集的巡检数据进行了分析，形成了巡检报告，其中发现了地物到导线距离的缺陷一处。通过对实际巡检数据的分析验证所研究的分析技术能够在输电线路巡检中发挥作用。

另外，本实用新型实施例利用采集的激光点云数据为基础数据，使基于无人机或有人直升机激光雷达测量技术的输电线路运行环境监测系统具有以下主要功能：

1、激光点云数据快速处理技术。根据输电线路地理环境和分析对象的特点，通过快速处理技术使激光雷达数据有效存储、快速合成，并进行三维建模。通过将GPS数据与激光雷达定位定姿数据解算处理获得航迹信息解算激光点云与图像数据外方位元素，通过自主研发的IMOS-cloud点云处理软件进行成果数据加工和提取。在利用点云数据进行数据预处理计算点云特征参数；利用多特征分割算法分割相似特征数据块；利用分类算法进行点云分类后结合纹理数据进行三维建模。

2、树木生长模型预测分析技术。主要包含两方面内容，首先，利用crust算法根据点云数据计算植被到导线距离判断其是否超过安全距离的限定。其次，根据GM(1，1)预测模型预测植被随时间生长曲线，为线路维护人员制定砍伐计划提供数据依据。

3、塔倾塔基沉降测量。利用采集到的点云数据经过滤波分类降噪等操作后获取杆塔点云，然后在杆塔的塔角主材上选取一个较低点，以该点三维坐标和法向量建立绝对水平面，进而选取其他三个塔角与水平面的焦点作为杆塔底部中心点，然后在杆塔顶部选取中心点，通过两点计算杆塔倾斜度；利用与历史数据对比高程差可算出塔基沉降深度。并可将多次巡检数据对比分析，研究预测杆塔倾斜和沉降的发展趋势。

4、典型地形地貌变化分析技术。利用无人机或有人直升机机载激光雷达采集的典型地形地貌区域的高精度点云数据，经过激光雷达快速处理软件生成DEM、DOM、等高线数据、地貌数据图等成果数据。然后利用遥感数据对比分析方法，对比多时段走廊的DEM、等高线图、地貌数据图及影像数据，分析地形地貌变化的范围、趋势，分析其对附近线路杆塔的影像。

具体地，基于无人机或有人直升机激光雷达测量技术的输电线路运行环境监测系统进行的主要工作包括：

1、开展无人机或有人直升机激光雷达输电线路巡检工作模式飞行验证，完成四种典型地形地貌条件下输电线路巡检获取走廊数据。根据输电线路环境、气候条件等因素及输电线路特征进行调研并结合无人机或有人直升机巡线特点确定巡检设备的选型。采用大载荷多旋翼无人机或有人直升机、无人直升机组合方式进行长输电线路、场站巡检。根据采集点云数据需要满足的点云分辨率不低于5cm、精度为25cm并且要具备生成2m格网DEM能力的要求对激光雷达扫描仪进行选型，选择在无人机或有人直升机上搭载专业Riegl VUX激光雷达系统。设备选型后进行实际飞行验证，根据选取的巡检线路进行航测任务设计，确定飞行线路。经过验证飞行后采集的数据满足后期处理的要求，且专门针对输电线路巡检设计的无人机或有人直升机巡检工作模式经过验证也可顺利完成飞行采集数据任务。通过以上两方面验证后即制定计划分别对春夏秋三季指定输电线路走廊环境进行巡检，采集获取了走廊空间信息数据。

2、对基于无人机或有人直升机激光雷达测量技术的输电线路环境监测典型应用分析软件关键技术进行研究开发。主要包括激光点云数据快速处理技术、树木生长模型预测分析技术、塔倾塔基沉降测量、典型地形地貌变化分析技术。激光点云数据快速处理技术：根据输电线路地理环境和分析对象的特点，将采集到的GPS数据、定位定姿数据、原始点云数据等经过自主研发的IMOS-cloud点云处理软件进行成果数据加工和提取，再利用成果数据进行三维建模。树木生长模型预测分析技术：主要包含两方面内容，首先，利用crust算法根据点云数据计算植被到导线距离判断其是否超过安全距离的限定。其次，根据GM(1，1)预测模型预测植被随时间生长曲线，为线路维护人员制定砍伐计划提供数据依据。塔倾塔基沉降测量：利用采集到的点云数据经过滤波分类降噪等操作后获取杆塔点云，然后在杆塔的塔角主材上选取一个较低点，以该点三维坐标和法向量建立绝对水平面，进而选取其他三个塔角与水平面的焦点作为杆塔底部中心点，然后在杆塔顶部选取中心点，通过两点计算杆塔倾斜度；利用与历史数据对比高程差可算出塔基沉降深度。并可将多次巡检数据对比分析，研究预测杆塔倾斜和沉降的发展趋势。典型地形地貌变化分析技术：利用无人机或有人直升机机载激光雷达采集的典型地形地貌区域的高精度点云数据，经过激光雷达快速处理软件生成DEM、DOM、等高线数据、地貌数据图等成果数据。然后利用遥感数据对比分析方法，对比多时段走廊的DEM、等高线图、地貌数据图及影像数据，分析地形地貌变化的范围、趋势，分析其对附近线路杆塔的影像。

3、完成无人机或有人直升机输电线路环境监测典型应用分析软件的设计研发。在调研明确功能需求的情况下，对系统进行整体架构设计，确定系统组成及接口关系。包括激光雷达数据快速处理系统、输电线路环境监测数据库及无人机或有人直升机输电线路环境监测应用分析软件。输电线路无人机或有人直升机激光雷达环境数据快速处理系统以基于无人机或有人直升机激光雷达测量技术的输电线路运行环境监测系统获取数据的快速处理技术为基础，实现将无人机或有人直升机激光雷达输电线路监测系统采集的激光点云数据、POS数据、GPS数据、超分影像、参考数据等数据进行快速规范化、滤波分类、地物提取、三维场景构建等处理的功能，以满足输电线路三维环境展示分析要求。同时采用CPU并行处理技术实现无人机或有人直升机激光雷达输电线路监测系统快速三维建模处理功能,提高三维建模的时效性，为输电线路实时三维监控提供技术支撑。无人机或有人直升机输电线路环境监测典型应用分析软件构建以三维可视化输电线路展示平台为基础，以无人机或有人直升机激光雷达数据分析为核心的输电线路环境监测大数据与缺陷预警平台，主要分析研究输电线路受树木生长、自然灾害等环境因素对输电线路的影响，生成输电线路环境分析图表，同时生成输电线路预警分析曲线信息以辅助线路规划、线路管理控制以及应急响应决策。输电线路环境监测数据库统一组织存储输电线路环境监测巡检获取的各种数据，关联管理与其输电线路相关的各类资产台帐、实时监测数据等，以辅助输电线路无人机或有人直升机环境监测典型应用分析软件各项功能实现。

4、对地形地貌变化分析技术形成专利及论文。对基于激光点云数据进行地形地貌应用分析技术研究开发中的研究过程、基础理论依据、技术的实现等内容编写专利及论文。

由以上所述可知，无人机或有人直升机激光雷达测量技术对线路进行巡检所带来的优势很明显，它能够快速采集到走廊空间数据并自动分析预警可能存在的安全隐患，提高了巡检效率，避免事故隐患的发生，具有巨大的经济效益。

因此，确保上述系统的顺利工作具有十分重要的意义。无人机或有人直升机作为上述系统中的关键结构，如何对无人机或有人直升机的结构进行改进以保证系统的正常运行以及监测结果的准确性，成为本实用新型实施例的主要考虑点。

本发明实施例提供一种减震起落架，参照图1-2，该减震起落架包括空心管9，空心管9安装在无人机或有人直升机的底部，空心管9的表面设有两个中心对称的长条孔5，空心管9的内部插接有滑动杆8，且滑动杆8的一端通过第一伸缩杆6与位于空心管9的内部顶端的无人机或有人直升机的底部连接，第一伸缩杆6的表面套接有第一弹簧7，滑动杆8的侧面设有两个中心对称的固定块4，每个固定块4远离滑动杆8的一端均穿过长条孔5，并延伸至空心管9的外侧，滑动杆8的另一端延伸至空心管9的外侧，且滑动杆8的另一端设有安装板3。

安装板3远离滑动杆8的表面设有多个万向轴10，且每个万向轴10远离安装板3的端面均设有第二伸缩杆2，第二伸缩杆2远离万向轴10的一端安装有垫板1，每个第二伸缩杆2的表面还套接有第二弹簧11，且每个第二弹簧11的一端均与安装板3连接，每个第二弹簧11的另一端均与垫板1连接。

由于本实用新型实施例中的减震起落架具有如上所述的结构，从而可以减小无人机或有人直升机降落时产生的震动，并提高降落时的平稳性，具体分析如下：

通过加入滑动杆8，由于滑动杆8插接在空心管9的内部，且滑动杆8的顶端通过第一伸缩杆6与空心管9的内部顶端连接，且第一伸缩杆6的表面套接有第一弹簧7，又因为滑动杆8的侧面设有两个圆柱状固定块4，且空心管9的侧面设有两个中心对称的长条孔5，而且固定块4的一端通过长条孔5延伸至空心管9的外侧，这样在无人机或有人直升机降落与底面接触时，无人机或有人直升机自身的重力会施加给空心管9，空心管9内部的第一伸缩杆6会受力压缩，使得空心管9在滑动轴8上滑动，而且第一伸缩杆6表面的第一弹簧7会起到较好的缓冲作用，减少无人机或有人直升机的震动对自身零件结构的影响，使得其在降落时较平稳，保护其内部结构之间连接的稳定性。

通过加入万向轴10和第二伸缩杆2，由于万向轴10和第二伸缩杆2相互连接，且第二伸缩杆2的底面连接有垫板1，万向轴10连接在安装板3的底面，又第二伸缩杆2的表面套接有第一弹簧7，且第一弹簧7的一端与安装板3固定连接，第一弹簧7的另一端与垫板1固定连接，因此无人机或有人直升机在低洼的地方降落时，由于万向轴10的可调节性，便于第二伸缩杆2在不同方向进行伸缩和调节，保持无人机或有人直升机在降落时的平稳性，从而避免扇叶的损坏。

可选地，垫板1的底面均匀设有多个凸块，这样无人机或有人直升机在降落到底面时，凸块会插进泥土中，且垫板1的底面的各个位置均与地面具有相同或者相近的接触方式，进一步提高无人机或有人直升机在降落底面时的稳定性，从而提高无人机或有人直升机整体的安全性能。

进一步可选地，多个凸块均呈圆锥状，以使得其能更好的插进泥土中，即使降落地面较硬时，也可以很大程度上提高无人机或有人直升机在降落底面时的稳定性，从而提高无人机或有人直升机整体的安全性能。

可选地，固定块4呈圆柱状，该固定块4与长条孔5为过盈配合关系，以使固定块4可以在长条孔5中灵活的活动，能够缓冲较为轻微的震动，保证该减震起落架具有较好的减震效果。

可选地，万向轴10设有四个，四个万向轴10分别排列在安装板3的四个拐角处，以使通过万向轴10和第二伸缩杆2能够更好地保持无人机或有人直升机降落时的平稳性。

可选地，每个万向轴10端面的直径大小均与第二伸缩杆2的最大直径相同，以使二者之间的相互作用更稳定，有助于保持无人机或有人直升机降落时的平稳性。

可选地，滑动杆8的长度与空心管9的长度相同，以使在减震起落架具有最大的减震效果的同时，具有较小的尺寸，有利于减轻应用该减震起落架的无人机或有人直升机的重量，提高无人机或有人直升机的性能。

可选地，滑动杆8位于安装板3的中心位置，以使安装版3的各个位置受力均匀，更有助于提高降落时的平稳性。

可选地，空心管9的表面均匀设有多个通孔。无人机或有人直升机在飞行时，起落架对风的受力面积较大，会影响无人机或有人直升机的正常运行，现在空心管9的表面增加多个规则排列的通孔，可以减少空心管9的受风阻力，使得无人机或有人直升机的飞行具有较高的稳定性。

本实用新型还提供一种无人机或有人直升机，该无人机或有人直升机的底部固定有以上任一项所述的无人机或有人直升机的减震起落架。

该无人机或有人直升机具有和上述无人机或有人直升机的减震起落架相同的有益效果，此处不再进行赘述。

本实用新型还提供一种有人直升机，该有人直升机的底部固定有以上任一项所述的减震起落架。

该有人直升机具有和上述减震起落架相同的有益效果，此处不再进行赘述。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。