一种无人机着线机构和一种无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机着线机构，以及一种设置有该无人机着线机构的无人机。

背景技术：

我国电网规模已跃居世界首位，高压输电线路已超百万公里。然而，很多输电线路位于远离城镇、远离交通干线、人烟稀少的高山大岭地区，输电线路巡线作业每年都要进行多次，不仅巡检质量要求高、难度大，工作量浩大，而且面临各种复杂地理环境和气候环境的影响。可见，我国电网运维现状不容乐观。

现有技术中，采用无人机对输电线路进行巡检作业时，无人机需要依赖地面人员实时跟随操控，而且，无人机停车时对地面依赖性强，只能在平坦陆地着陆。从而，在远离城镇、远离交通干线、人烟稀少的高山大岭地区，无人机需要定时返回基地维护，无法实现长时远距离巡检，从而无法在无人、无基地停车的环境下进行自主巡检，巡检效率有很大限制。

可见，现有技术中依靠人员跟随操控的无人机巡检方式，容易受到复杂环境影响，巡检效率难以得到提升，给电网安全管理带来许多隐患，对于保证电网的安全运行极为不利，已不能满足当前电网发展需求。

因此，如何对复杂环境中的输电线路进行巡线作业，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种无人机着线机构和一种设置有该无人机着线机构的无人机，能够令无人机在线缆上实现停机和复飞，从而令无人机在进行巡检作业时具有较强的复杂环境适应能力。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种无人机着线机构，包括：

动端卡线夹，所述动端卡线夹的一端设置有螺纹孔，另一端设置有第一卡线槽；

静端卡线夹，所述静端卡线夹上设置有第二卡线槽，所述第二卡线槽和所述第一卡线槽位置相对；

扭力电机，所述扭力电机的驱动端设置有与所述螺纹孔适配的螺杆；

与无人机本体连接的外壳，所述静端卡线夹和所述扭力电机分别与所述外壳的两侧内壁固连，并且，所述动端卡线夹与所述外壳之间滑动配合，所述动端卡线夹相对所述外壳沿直线滑动时，其滑动方向与所述螺纹孔的中心轴线平行。

优选地，在上述无人机着线机构中，所述动端卡线夹与所述外壳之间通过彼此配合的导航凸条和导航凹槽滑动配合。

优选地，在上述无人机着线机构中，所述外壳为长方体型外壳，所述长方体型外壳的上侧内壁和下侧内壁上分别设置有所述导航凸条；

并且，所述长方体型外壳的下侧设置有用于插入线缆的线缆入口，所述第二卡线槽的下侧边与所述线缆入口的一个侧边相接。

优选地，在上述无人机着线机构中，所述外壳外设置有着陆架，所述着陆架的底端为低于所述线缆入口的着陆支撑点，所述着陆架的顶端设置有用于与所述无人机本体连接的连接结构。

优选地，在上述无人机着线机构中，所述着陆架包括：

位于所述外壳左侧的第一V型支架，所述第一V型支架的V型折角处为低于所述线缆入口的左侧着陆支撑点，所述第一V型支架的两个顶点分别与所述无人机本体、所述线缆入口的左侧边固连；

位于所述外壳右侧的第二V型支架，所述第二V型支架的V型折角处为低于所述线缆入口的右侧着陆支撑点，所述第二V型支架的两个顶点分别与所述无人机本体、所述线缆入口的右侧边固连。

优选地，在上述无人机着线机构中，所述连接结构为用于与所述无人机本体通过螺钉连接的连接圆孔。

优选地，在上述无人机着线机构中，所述第二卡线槽和所述第一卡线槽的卡接面上均设置有防滑橡胶。

优选地，在上述无人机着线机构中，所述第二卡线槽和所述第一卡线槽的卡接面均为弧形面，所述弧形面的曲率小于线缆横截面的曲率，两个所述弧形面相抵时二者之间的最大距离小于或等于所述线缆横截面的直径。

优选地，在上述无人机着线机构中，所述外壳的内壁上设置有卡座，所述扭力电机套设在所述卡座的圆形孔内；

和/或，所述外壳的另一侧内壁上设置有固定柱，所述静端卡线夹与所述固定柱固连。

一种无人机，包括无人机本体，以及如上文中所述的无人机着线机构，所述无人机本体中设置有：

用于控制飞行状态的飞控模块；

用于拍摄图像的云台模块；

用于对所述图像进行处理和识别以判断所述无人机着线机构和所述线缆之间位置关系的图像处理模块；

与所述图像处理模块、所述飞控模块、所述无人机着线机构中的扭力电机分别信号连接的主控模块。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的无人机着线机构和设置有该无人机着线机构的无人机中，当扭力电机驱动螺杆转动时，能够驱动动端卡线夹在外壳内做直线滑动，从而令动端卡线夹的第一卡线槽和静端卡线夹的第二卡线槽彼此靠近或远离，二者靠近时夹紧线缆，远离时松开线缆。从而能够令无人机在线缆上实现停机和复飞，不受陆地复杂环境限制，无需另外设置无人机基地。而且，在遇到恶劣天气时，可随时着线停车。从而令无人机在对复杂环境中的输电线路进行巡线作业时，具有较高的复杂环境(尤其是复杂地形环境、野外环境)适应能力，从而具有较高的生存能力和巡检效率。

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的无人机着线机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的无人机着线机构夹紧线缆时的工作状态示意图；

图3为本实用新型实施例提供的无人机着线机构非工作状态时的剖视结构图；

图4为本实用新型实施例提供的无人机着线机构夹紧粗线缆时的剖视结构图；

图5为本实用新型实施例提供的无人机着线机构夹紧细线缆时的剖视结构图；

图6为本实用新型实施例提供的无人机的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的无人机着线着陆机构的结构示意图。

其中：

1-无人机本体，2-着陆架，3-外壳，4-可控卡线槽，5-线缆，

101-云台模块，201-连接圆孔，202-着陆支撑点，

301-卡座，302-导航凸条，303-固定柱，

401-扭力电机，402-螺杆，403-动端卡线夹，404-防滑橡胶，

405-导航凹槽，406-螺纹孔，407-静端卡线夹，501-线缆入口。

具体实施方式

本实用新型公开了一种无人机着线机构和一种设置有该无人机着线机构的无人机，能够令无人机在线缆上实现停机和复飞，从而令无人机在进行巡检作业时具有较强的复杂环境适应能力。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图7，图1为本实用新型实施例提供的无人机着线机构的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的无人机着线机构夹紧线缆时的工作状态示意图，图3为本实用新型实施例提供的无人机着线机构非工作状态时的剖视结构图，图4；为本实用新型实施例提供的无人机着线机构夹紧粗线缆时的剖视结构图，图5为本实用新型实施例提供的无人机着线机构夹紧细线缆时的剖视结构图，图6为本实用新型实施例提供的无人机的结构示意图，图7为本实用新型实施例提供的无人机着线着陆机构的结构示意图。

本实用新型实施例提供的无人机着线机构，包括动端卡线夹403、静端卡线夹407、扭力电机401，以及用于与无人机本体1连接的外壳3。其中：

扭力电机401与外壳3的一侧内壁固连，并且，扭力电机401的驱动端设置有螺杆402；动端卡线夹403的一端设置有与螺杆402适配的螺纹孔406，另一端设置有第一卡线槽；静端卡线夹407与外壳3的另一侧内壁固连，并且，静端卡线夹407上设置有第二卡线槽。其中，动端卡线夹403上的第一卡线槽和静端卡线夹407上的第二卡线槽位置相对，形成宽度可调的可控卡线槽4；动端卡线夹403与外壳3之间滑动配合，当动端卡线夹403相对外壳 3沿直线滑动时，其滑动方向与螺纹孔406的中心轴线平行。

从上述技术方案可以看出，当扭力电机401驱动螺杆402转动时，能够驱动动端卡线夹403在外壳3内做直线滑动，从而令动端卡线夹403的第一卡线槽和静端卡线夹407的第二卡线槽彼此靠近或远离，二者靠近时夹紧线缆5，远离时松开线缆5。

综上可见，通过本实用新型实施例提供的无人机着线机构，能够令无人机在线缆上实现停机和复飞，不受陆地复杂环境限制，无需另外设置无人机基地。而且，在遇到恶劣天气时，可随时着线停车。从而令无人机在对复杂环境中的输电线路进行巡线作业时，具有较高的复杂环境(尤其是复杂地形环境、野外环境)适应能力，从而具有较高的生存能力和巡检效率。

在具体实施例中，外壳3的一侧内壁上设置有卡座301，扭力电机401套设在卡座301的圆形孔内与外壳3固连；外壳3的另一侧内壁上设置有固定柱303，静端卡线夹407固连在固定柱303上。

在具体实施例中，外壳3上设置有直线型的导航凸条302，动端卡线夹 403上设置有与导航凸条302滑动配合的导航凹槽405。当动端卡线夹403相对外壳3沿直线滑动时，导航凸条302在导航凹槽405内相对导航凹槽405 做直线滑动。但是并不局限于此，在其它具体实施例中，还可以将导航凹槽设置在外壳3的内壁上，同时在动端卡线夹403上设置与该导航凹槽适配的导航凸条。

本实用新型对于上述滑动导航结构，以及扭力电机401和外壳3之间的连接结构、静端卡线夹407和外壳3之间的连接结构不作具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行具体设置。

在具体实施例中，外壳3优选采用长方体型外壳，其上侧内壁和下侧内壁上分别设置有上述导航凸条302。并且，长方体型外壳的下侧设置有用于插入线缆的线缆入口501，而静端卡线夹407上的第二卡线槽的下侧边与线缆入口501的一个侧边相接。

进一步地，在具体实施例中，外壳3与无人机本体1之间设置有着陆架2，从而构成着线着陆机构。具体请参见图7，着陆架2的底端为低于线缆入口 501的着陆支撑点202，着陆架2的顶端设置有用于与无人机本体1通过螺钉连接的连接圆孔201。

优选地，着陆架2包括分别位于外壳3的左侧和右侧的第一V型支架和第二V型支架。其中，第一V型支架的V型折角处为低于线缆入口501的左侧着陆支撑点，第一V型支架的两个顶点中，一个顶点上设置有用于与无人机本体1通过螺钉连接的连接圆孔201，另一个顶点和线缆入口501的左侧边固连；第二V型支架的V型折角处为低于线缆入口501的右侧着陆支撑点，第二V型支架的两个顶点中，一个顶点上设置有用于与无人机本体1通过螺钉连接的连接圆孔201，另一个顶点和线缆入口501的右侧边固连。

由于第一V型支架和第二V型支架分别与线缆入口501的左、右侧边固连，从而，当无人机着线机构靠近线缆时，可先令线缆进入第一V型支架和第二V型支架之间，然后，逐渐滑入线缆入口501内，进而落入可控卡线槽 4内。

可见，着陆架2可以对线缆起到导向作用，能够将线缆逐渐引导至线缆入口501和可控卡线槽4内。这样便于线缆精准、快速地进入线缆入口501 和可控卡线槽4内，提高无人机的着线效率。

在具体实施例中，动端卡线夹403的第一卡线槽的卡接面上、静端卡线夹407的第二卡线槽的卡接面上，均设置有防滑橡胶404。并且，第二卡线槽和第一卡线槽的卡接面均为弧形面，该弧形面的曲率要比一般粗线缆的圆形横截面的曲率还要小，并且，第二卡线槽和第一卡线槽相抵(即夹紧闭合) 时，要保证二者之间的最大距离小于或等于最细线缆的直径，从而保证能够对各种不同粗细的线缆5实现牢固卡接。具体请参见图4和图5。

此外，如图6所示，本实用新型实施例还提供了一种无人机，该无人机包括无人机本体1和如上文中所述的无人机着线机构。

具体地，该无人机本体1中设置有飞控模块、云台模块101、图像处理模块、主控模块。其中：

飞控模块用于控制无人机的飞行状态；

云台模块101用于安装固定摄像机，以对无人机着线机构和线缆之间的位置进行实时拍摄，得到图像，其中，摄像机能够通过自动角度调节机构进行拍摄角度的调节；

图像处理模块用于对上述图像进行处理和识别，以判断无人机着线机构和线缆之间的位置关系；

图像处理模块、飞控模块、无人机着线机构中的扭力电机401分别与主控模块信号连接，主控模块根据无人机着线机构和线缆之间的位置关系控制无人机的飞行状态，并控制扭力电机401动作。

具体地，当无人机进需要行着线作业时：云台模块101对无人机着线机构和线缆之间的位置进行拍摄，得到图像；图像处理模块对上述图像进行处理和识别，以判断无人机着线机构和线缆之间的位置关系；主控模块根据无人机着线机构和线缆之间的位置关系并通过飞控模块控制无人机逐渐靠近线缆，直到线缆通过无人机着线机构的线缆入口501进入可控卡线槽4内；主控模块便控制扭力电机401动作，以驱动动端卡线夹403在外壳3内部滑动靠近静端卡线夹407，从而夹紧线缆5，实现停机。其中，扭力电机401可预置扭力大小，以防止夹伤线缆。

当无人机复飞时：主控模块控制扭力电机401反向动作，以驱动动端卡线夹403在外壳3内部滑动远离静端卡线夹407，从而松开线缆5，实现复飞。

综上可见，本实用新型实施例提供的无人机，通过系统内各模块的配合，可实现无人机正常着陆、着线和复飞，无需人员看护、可适用于复杂地形环境，有效解决了传统无人机只能在平坦陆地着陆的问题，摆脱了无人机必须依靠人员跟随保障的状况，使无人机的生存和适应能力大大增强，可以大大缩减维护成本，显著提升无人机使用效果和效率。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。