一种高空线缆自动除雪无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种高空线缆自动除雪无人机。


背景技术：

2.在高压输电时，需要将高压线缆架设在高空中，以保证电能传输的稳定性，在北方冬季降雪天气下，高空线缆的上表面会聚集较厚的积雪，并且由于冬季寒冷，积雪难以快速消融，为了保证高空线缆输电的稳定性有必要将其上积雪进行清理，但是由于架设高空线缆的塔架高度较高，依靠工作人员难以对其上积雪有效清理。因此现有技术中出现了利用无人机进行除雪的方案。
3.例如，申请号为cn201910030064.9的专利中公开了一种具有电缆线除雪除冰功能的无人机，包括控制机构、无人机体、清理机构及滑动机构；控制机构配合清理机构实现了电动推杆将两个连杆相对运动，进一步的实现了两个外壳相对运动，进一步的实现了两个位于发热板相对侧壁的导热板与电缆线表面的冰雪抵触，实现了对冰雪的融化，且两个发热板与外壳之间安装弹簧，弹簧配合钢珠，一方面实现了对整体结构的导向，另一方面，避免了整体结构在电缆线的表面卡死，提高了对电缆线表面冰雪的融化速度，呈弧形结构的外壳、呈弧形结构的发热片，增加了导热板、钢珠与电缆线连接的稳定性，且等距固定在发热板表面的导热板，实现了对冰雪的融化。
4.具体而言，该方案采用加热融化的方式对积雪进行处理，在实际应用中却难以推广使用。首先除雪结构比较复杂，不容易在现有无人机上进行改装，其次加热这种方式功率小了，起不到加热效果，而功率大了则需要耗费大量的电能，现有无人机的结构通常比较小巧，电池容量有限以及自身负重载荷有限，这样一来不管是利用无人机自身的电源还是携带额外的电源都无法满足户外长时间的加热作业，而且加热功率增大以后，容易造成安全事故。此外冰雪加热融化成水后，在寒冷的天气中，很容易迅速在线缆上重新结冰，导致无用功，因此需要改进。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种高空线缆自动除雪无人机。
6.本发明的技术方案如下：一种高空线缆自动除雪无人机，其特征在于，包括：无人机本体、吹雪机构和扫雪机构；
7.所述无人机包括机身、机臂和起落架，所述机臂设于所述机身的一侧，所述机臂上设有旋翼，所述起落架设于所述机身的底部；
8.所述吹雪机构包括风机、气管和喷头，所述风机可拆卸设于所述机身底部，所述风机的排风口连接有所述气管，所述气管上设有所述喷头，所述喷头为开口向下的v形喷头，所述喷头包括主体部和设于所述主体部左右两侧的倾斜部，所述主体部和所述倾斜部上均设有喷气孔；
9.所述扫雪机构包括第一毛刷、第二毛刷、安装座和驱动机构，所述扫雪机构位于所述吹雪机构后侧，所述安装座可拆卸设于所述机身底部，所述第一毛刷和所述第二毛刷转动安装在所述安装座上且沿左右方向并排设置，所述驱动机构与所述第一毛刷和所述第二毛刷相连以驱动所述第一毛刷和所述第二毛刷转动。
10.优选地，所述风机为离心风机。
11.优选地，所述喷头沿前后方向延伸，所述主体部和所述倾斜部上的喷气孔均为多个并沿前后方向间隔排布。
12.优选地，所述安装座内部设有安装腔，所述安装腔内部转动设有主动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述主动齿轮位于所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮之间，所述主动齿轮分别与所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮啮合；
13.所述第一毛刷与所述第一从动齿轮相连，所述第二毛刷与所述第二从动齿轮相连，所述驱动机构包括电机，所述电机与所述主动齿轮相连。
14.和现有技术相比，本发明的有益效果如下：
15.1、本无人机上安装有吹雪机构和扫雪机构，先利用吹雪机构吹出高速气流，吹走线缆上的积雪，再通过扫雪机构上可转动的毛刷刷走线缆上残留的积雪，由此可实现对线缆积雪的有效清除，与现有技术中对线缆进行喷火、加热、摇晃等方式相比，这种清除方式更加简单安全，而且与线缆的接触区域小，不易损坏线缆；
16.2、吹雪机构和扫雪机构均与无人机本体可拆卸相连，因此可以根据需求进行拆装调整，可以安装在不同型号的无人机上，对无人机的要求小，适用范围比较广，而且吹雪结构和扫雪机构均采用比较常见的部件制成，结构简单，便于实现，制作加工成本低。
17.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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：
19.图1是本发明的仰视立体图；
20.图2是本发明的俯视立体图；
21.图3是本发明的主视图；
22.图4是本发明的驱动机构部位的立体图。
23.附图标记如下：
24.1、机身；2、机臂；3、起落架；4、风机；5、气管；6、喷头；7、主体部；8、倾斜部；9、喷气孔；10、第一毛刷；11、第二毛刷；12、安装座；13、驱动机构；14、主动齿轮；15、第一从动齿轮；16、第二从动齿轮。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“竖向”、“周向”、“径向”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.下面参考附图图1-图3描述根据本发明实施例的一种高空线缆自动除雪无人机，该装置包括：无人机本体、吹雪机构和扫雪机构。
30.无人机包括机身1、机臂2和起落架3，机臂2设于机身1的一侧，机臂2上设有旋翼，起落架3设于机身1的底，此为现有无人机的通用结构，不再赘述。
31.如图1和图3所示，吹雪机构包括风机4、气管5和喷头6，风机4可拆卸设于机身1底部，风机4的排风口连接有气管5，气管5上设有喷头6，喷头6为开口向下的v形喷头6，喷头6包括主体部7和设于主体部7左右两侧的倾斜部8，主体部7和倾斜部8上均设有喷气孔9。
32.具体而言，设置的风机4用于吹出强大的气流，该气流会通过气管5流向喷头6，最后从喷头6上的喷气孔9喷出，由于喷上是v型喷头6，因此会限定出一个开口向下的凹槽，在使用时，该凹槽可供线缆穿过，这样从喷气孔9喷出的气流便分别从上侧以及左右两侧吹向线缆，从而吹掉覆盖在线缆的积雪。
33.实际应用中，风机4可为离心风机4，离心风机4是一种轴向进风，径向出风的风机4，轴向尺寸比较小，容易贴靠安装在机身1上；喷头6沿前后方向延伸，主体部7和倾斜部8上的喷气孔9均为多个并沿前后方向间隔排布，这样一来，喷气孔9的数量不仅多，而且分布位置多样且合理，可以避免出现喷气死角，有利于提高吹雪效果。
34.在吹雪机构中，由于风机4是可拆卸安装在机身1上的，因此通过拆装风机4可以实现整个吹雪机构的拆装，由于吹雪机构与无人机并不是固定成一体，不可拆装的，因此该吹雪结构可以安装在不同型号的无人机上，对无人机的要求小，适用范围比较广。
35.能实现风机4与无人机可拆卸相连的方式有很多，比如，风机4上可以固定连接一个用金属丝弯折成的箍环，该箍环套在机身1上，然后拧紧该箍环即可。需要拆卸的时候，拧松该箍环，或者使用液压钳等工具剪断该箍环。
36.如图2-图4所示，扫雪机构包括第一毛刷10、第二毛刷11、安装座12和驱动机构13，扫雪机构位于吹雪机构后侧，安装座12可拆卸设于机身1底部，第一毛刷10和第二毛刷11转动安装在安装座12上且沿左右方向并排设置，驱动机构13与第一毛刷10和第二毛刷11相连以驱动第一毛刷10和第二毛刷11转动。
37.具体而言，在使用时，需要将无人机飞行到线缆上方，然后下落到一定高度，使得线缆穿设v型喷头6和两个毛刷之间，由于扫雪机构位于吹雪机构后侧，因此对于线缆而言，线缆是先经过吹雪处理，再经过扫雪处理，然后控制无人机向前飞行，便能对线缆上的积雪进行连续处理。
38.为了能够准确调整无人机的位置，无人机的机身1上需要安装多个摄像头，以获取相应的影像资料，此为现有技术，不再赘述。
39.在进行扫雪时，驱动机构13可以同时驱动第一毛刷10和第二毛刷11转动，由于第一毛刷10和第二毛刷11上均分布有很多刷毛，因此线缆穿设在两个毛刷之间时，两个毛刷转动后，便能有效刷走线缆上残留的积雪。
40.实际应用中，安装座12内部设有安装腔，安装腔内部转动设有主动齿轮14、第一从动齿轮15和第二从动齿轮16，主动齿轮14位于第一从动齿轮15和第二从动齿轮16之间，主动齿轮14分别与第一从动齿轮15和第二从动齿轮16啮合；安装座12上设有与安装腔连通的第一避让孔、第二避让孔和第三避让孔，第一毛刷10的毛刷轴穿过第一避让孔与第一从动齿轮15相连，第二毛刷11的毛刷轴穿过第二避让孔与第二从动齿轮16相连，驱动机构13包括电机，电机的电机轴穿过第三避让孔与主动齿轮14相连，由此驱动机构13可同时驱动第一毛刷10和第二毛刷11转动，这种驱动形式简单，便于实现。
41.在扫雪机构中，由于安装座12是可拆卸安装在机身1上的，因此通过拆装安装座12可以实现整个扫雪机构的拆装，由于扫雪机构与无人机并不是固定成一体，不可拆装的，因此该扫雪机构可以安装在不同型号的无人机上，对无人机的要求小，适用范围比较广。
42.能实现安装座12与无人机可拆卸相连的方式有很多，比如，安装座12上可以固定连接一个用金属丝弯折成的箍环，该箍环套在机身1上，然后拧紧该箍环即可。需要拆卸的时候，拧松该箍环，或者使用液压钳等工具剪断该箍环。
43.在实际应用中，风机4和电机的供电可利用无人机自身的电池供电，或者额外携带蓄电池进行供电，不再赘述。
44.综上所述，本装置具有以下特点：
45.1、本无人机上安装有吹雪机构和扫雪机构，先利用吹雪机构吹出高速气流，吹走线缆上的积雪，再通过扫雪机构上可转动的毛刷刷走线缆上残留的积雪，由此可实现对线缆积雪的有效清除，与现有技术中对线缆进行喷火、加热、摇晃等方式相比，这种清除方式更加简单安全，而且与线缆的接触区域小，不易损坏线缆；
46.2、吹雪机构和扫雪机构均与无人机本体可拆卸相连，因此可以根据需求进行拆装调整，可以安装在不同型号的无人机上，对无人机的要求小，适用范围比较广，而且吹雪结构和扫雪机构均采用比较常见的部件制成，结构简单，便于实现，制作加工成本低。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。