一种基于无人机的输电线路自主放线防坠机系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于无人机的输电线路自主放线防坠机系统。

背景技术：

在输电线路建设过程中，初级导引绳牵引是一项极具挑战和难度的任务，特别是在跨越高山、坡陡、沟深的山区和跨河、跨线、跨高速路等复杂区域，对人工牵引引导绳来说，不仅具有很高的难度，且工作量之大、工作安全也存在一定的危险因素。近年来，随着多旋翼无人机的快速发展，其飞行稳定性、续航时间、载重能力都有了较大的提升，使得多旋翼无人机能有效克服地貌及施工作业环境复杂等不利因素，高效的完成导引绳牵引任务，已具备完成大跨越输电线路的初级导引绳牵引架设能力。无人机放线作业系统中，无人机成本占据整个作业系统成本的绝大部分，对无人机的保护尤为重要。据统计，无人机放线坠机事故50％以上因为牵引绳牵引力过大致使无人机无法保持平衡引起坠机，现在的无人机放线系统在放线作业时，遇到牵引绳受阻或无人机系统故障，主要依靠飞手操控观察，发现异常操控牵引绳脱落或切断牵引绳，让无人机返航，并不具备遇到牵引绳受阻、遇到故障时牵引绳自动脱落的功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于无人机的输电线路自主放线防坠机系统，利用该放线系统，在放线过程中，当牵引线受阻时，该系统会在第一时间内将牵引绳释放，从而为无人机的稳定飞行提供了保障。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种基于无人机的输电线路自主放线防坠机系统，包括无人机载体，所述无人机载体内设置有控制模块，在所述无人机载体的下方设置一牵引绳自动脱落装置，所述牵引绳自动脱落装置包括固定机壳、拉力传感器、缓冲弹簧和牵引机构，所述牵引机构包括导向滑块和推拉式电磁铁，在所述导向滑块的后端设置一方形槽，在所述方形槽上方设置一贯通孔，所述推拉式电磁铁设置在所述导向滑块的后方，且推拉式电磁铁的推拉杆的端部穿过所述贯通孔后紧顶在所述方形槽的下底平面上；

所述拉力传感器、缓冲弹簧和牵引机构均设置在所述固定机壳内，所述拉力传感器设置在所述固定机壳内侧顶部，所述缓冲弹簧一端与所述拉力传感器相连，另一端与所述导向滑块前端相连，所述拉力传感器、推拉式电磁铁与所述控制模块相连接。

优选地，所述固定机壳的前部为一中空圆管，在所述中空圆管的后部设置一前小后大的喇叭罩，在所述中空圆管侧壁上开设一方形开口。

进一步地，所述导向滑块的底部为一与所述中空圆管内侧壁相配合的扇形滑块。

进一步地，在所述扇形滑块的最外侧边缘上设置一限位杆，在所述中空圆管上开设一与所述限位杆相配合的滑槽，在所述限位杆上套置一可自由转动的套管，在所述限位杆的底部设置一限位板。

进一步地，在所述扇形滑块的底侧面上对称设置有两排可自由转动的滚珠，所述限位杆位于两排滚珠之间。

优选地，在所述贯通孔的底端周围设置有四个沿其圆周方向均匀分布的档杆，所述档杆的前端与所述推拉式电磁铁的拉杆的外侧壁相吻合。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，操作便利；在架线过程中，缓冲弹簧能够缓冲牵引绳对无人机的牵引阻力，使得无人机能够持续保持稳定飞行；无人机放线作业中牵引绳受阻，牵引绳自动脱落装置，会在第一时间内自动释放牵引绳，避免了在因牵引绳受阻条件下，无人机第一时间内因人为操控因素而无法脱落牵引绳而发生坠机现象的发生；扇形滑块底部设置的滚珠使得导向滑块能够在空心圆管内自由滑动，便于拉力传感器获得精准的牵引绳拉力提供了便利；在推拉式电磁铁通电后，推拉杆收缩，在推拉杆收缩到贯通孔内后，牵引绳从推拉杆上脱离，从而实现了牵引绳的自动脱落，档杆能够保证在推拉杆回缩时，牵引绳被挤压在推拉杆与贯通孔的缝隙之间，从而为牵引绳的有效脱落提供了保障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为牵引绳自动脱落装置主视图；

图2为牵引机构整体结构示意图；

图3为图2中A处放大图；

图中：1固定机壳、11中空圆管、12喇叭罩、13方形开口、2拉力传感器、21挂环、3缓冲弹簧、41导向滑块、411挂环、412方形槽、413扇形滑块、414限位板、415限位杆、416套管、417滚珠、418档杆、419贯通孔、42推拉式电磁铁、421推拉杆。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图1-3，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的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似变形，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型提供了一种基于无人机的输电线路自主放线防坠机系统，包括无人机载体，所述无人机载体内设置有控制模块，在所述无人机载体的下方设置一牵引绳自动脱落装置(如图1所示)，所述牵引绳自动脱落装置包括固定机壳1、拉力传感器2、缓冲弹簧3和牵引机构，固定机壳1设置在无人机载体的下方，在本具体实施例中，固定机壳1的前部为一中空圆管11，在所述中空圆管11的后部设置一前小后大的喇叭罩12，在所述中空圆管11侧壁上开设一方形开口13，所述牵引机构包括导向滑块41和推拉式电磁铁42，在所述导向滑块41的后端设置一方形槽412，在所述方形槽412上方设置一贯通孔419，所述推拉式电磁铁42设置在所述导向滑块41的后方，且推拉式电磁铁42的推拉杆421的端部穿过所述贯通孔419后紧顶在所述方形槽412的下底平面上；

所述拉力传感器2、缓冲弹簧3和牵引机构均设置在所述固定机壳1内，在本具体实施例中，拉力传感器2、缓冲弹簧3和牵引机构相对应的设置在中空圆管11内，所述拉力传感器2设置在所述中空圆管11内侧顶部，所述缓冲弹簧3一端与所述拉力传感器2后端设置的一挂环21相连，另一端与所述导向滑块41前端设置的一挂环411相连，所述拉力传感器2、推拉式电磁铁42与所述控制模块相连接。

为便于导向滑块41能够在中空圆管11内顺利滑动，在此，将导向滑块41的底部设置一与所述中空圆管11内侧壁相配合的扇形滑块413，进一步地，在所述扇形滑块413的最外侧边缘上设置一限位杆415，在所述中空圆管11上开设一与所述限位杆415相配合的滑槽，在所述限位杆415上套置可自由转动的套管416，套管416能够减小限位杆415在滑槽内所受的拉力，在所述限位杆415的底部设置一限位板414，限位杆415能够使得扇形滑块413在中空圆管11只能够进行前后滑动，限位板414能够防止限位杆415从滑槽内脱离，为了使得拉力传感器2获得较为精确的牵引绳的拉力数值，在此，在所述扇形滑块413的底侧面上对称设置有两排可自由转动的滚珠417，所述限位杆415位于两排滚珠417之间，滚珠417与中空圆管11内侧面的摩擦力较小，对拉力传感器2获得准确的牵引绳的拉力影响较小。

在本系统的实际应用过程中，牵引绳的首端穿过喇叭罩12后，套置在推拉式电磁体42的推拉杆421的端部，推拉杆421的端部与方形槽411底平面贴合，这样牵引绳就被牢牢卡置在推拉杆421上了，在牵引过程中，喇叭罩12能够有效保护牵引绳收到刮擦或者磨损。在牵引过程中，在当拉力传感器2传递给控制模块的拉力信号超过控制模块内设定的拉力阀值及无人机系统出现故障后，控制模块发送指令给推拉式电磁铁42，使得推拉式电磁铁42的推拉杆421回收，当推拉杆421完全回收到贯通孔419内后，牵引绳的首端就会脱离推拉杆421，从而完成了牵引绳的自动脱落，为防止在推拉杆421回收过程中，牵引绳被挤压在推拉杆421与贯通孔419之间的缝隙内，在此，在所述贯通孔419的底端周围设置有四个沿其圆周方向均匀分布的档杆418，所述档杆418的前端与所述推拉式电磁铁42的推拉杆421的外侧壁相吻合。

本实用新型中，“左”、“右”“前”“后”均是为了方便描述位置关系而采用的相对位置，因此不能作为绝对位置理解为对保护范围的限制。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述结合附图对本实用新型的优选实施方式和实施例作了详述，但是本实用新型并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。