输电线路异物清除喷火多旋翼无人机制造技术

本实用新型专利技术提供输电线路异物清除喷火多旋翼无人机，包括无人机、机载喷火装置、所述机载喷火装置通过固定架可拆卸的固定在无人机机腹下方；所述无人机包括机身、飞行控制单元、多组惯性测量单元、多组旋翼组件、多组旋翼支臂、多组旋翼倾斜角度调节装置，所述惯性测量单元设置在机身上用于监测机身的实时姿态，所述旋翼支臂可拆卸的连接机身，所述旋翼组件与旋翼支臂另一端铰接，所述旋翼倾斜角度调节装置设置在旋翼支臂上且与旋翼组件连接用于调整旋翼组件的倾斜角度。通过调整旋翼组件的倾斜角度，调节无人机的姿态保证正常的清障作业。本实用新型专利技术提供的自平衡的无人机电力线路清障装置具有可防止作业抖动、可自动平衡、可靠性高的优点。

Removal of Foreign Matter from Transmission Line by Fire-Spraying Multi-Rotor Unmanned Aerial Vehicle

【技术实现步骤摘要】
输电线路异物清除喷火多旋翼无人机
本技术属于无人机领域，尤其涉及输电线路异物清除喷火多旋翼无人机。
技术介绍
随着国家电力的发展出现越来越多的架空电力线路，当异物出现在带电高压架空线路上，具有很大的危险性，容易导致线路非计划性停运，常规的清除输电线路异物的方法主要有以下几种方案：远程激光清除异物、线路停电人工上线摘除、带电作业人员进行摘除、无人机装载喷火清障装置进行焚烧清除，上述方法中，激光清除异物的方式存在设备成本高、使用受环境条件限制、后期设备维护成本高的问题，另外两种人工清除的方式存在效率低、安全风险高的问题，最后一种无人机装载喷火清障装置进行焚烧清除的方案是现有方案中技术相对成熟、成本较低、效率和安全性最高的清除方案；在设计无人机喷火清障装置时，为了装载无人机的安全，均会采用长管喷头使火源远离无人机，而采用长管喷头使得无人机的重心偏移，需要通过调整多轴无人机的旋翼转速控制无人机的姿态，同时机载喷火装置在高速喷射油料时，会产生反作用力，反作用力作用在无人机上会使得无人机偏离作业位置，在这种情况下同样需要调整多轴无人机的旋翼转速控制无人机的姿态，由于间断的油料喷射和旋翼转速调整的时延使得作业过程中无人机容易出现出现抖动甚至由于抖动导致坠机，另外反复的改变旋翼转速会导致旋翼驱动电机寿命缩短、故障率增高。
技术实现思路
基于现有技术存在上述问题，本技术提供输电线路异物清除喷火多旋翼无人机，包括无人机、机载喷火装置、所述机载喷火装置通过固定架可拆卸的固定在无人机机腹下方；所述无人机包括机身、飞行控制单元、多组惯性测量单元、多组旋翼组件、多组旋翼支臂、多组旋翼倾斜角度调节装置，所述惯性测量单元设置在机身上用于监测机身的实时姿态，所述旋翼支臂可拆卸的连接机身，所述旋翼组件与旋翼支臂另一端铰接，所述旋翼倾斜角度调节装置设置在旋翼支臂上且与旋翼组件连接用于调整旋翼组件的倾斜角度。通过调整旋翼组件的倾斜角度，调节无人机的姿态保证正常的清障作业。本技术提供的输电线路异物清除喷火多旋翼无人机具有可防止作业抖动、可自动平衡、可靠性高的优点。本技术通过以下详细技术方案达到目的：输电线路异物清除喷火多旋翼无人机，包括无人机、机载喷火装置、所述机载喷火装置通过固定架可拆卸的固定在无人机机腹下方；所述无人机包括机身、飞行控制单元、多组惯性测量单元、多组旋翼组件、多组旋翼支臂、多组旋翼倾斜角度调节装置，所述惯性测量单元设置在机身上用于监测机身的实时姿态，所述旋翼支臂可拆卸的连接机身，所述旋翼组件与旋翼支臂另一端铰接，所述旋翼倾斜角度调节装置设置在旋翼支臂上且与旋翼组件连接用于调整旋翼组件的倾斜角度；所述旋翼组件包括旋翼、旋翼驱动电机、旋翼安装座，所述旋翼与旋翼驱动电机输出轴连接并在旋翼驱动电机驱动下转动，所述旋翼与旋翼驱动电机设置在旋翼安装座上，所述旋翼安装座下方设置有转动连杆，所述转动连杆中部与旋翼支臂铰接；所述旋翼倾斜角度调节装置与转动连杆下端连接通过驱动转动连杆以转动连杆与旋翼支臂的铰接点为原点转动从而调整旋翼组件的倾斜角度，即调整旋翼的倾斜角度；所述飞行控制单元分别与惯性测量单元、旋翼驱动电机、旋翼倾斜角度调节装置电性连接；清障作业时，当无人机上的机载喷火装置喷射油料产生反作用力，导致无人机偏离作业位置，惯性测量单元将无人机的姿态信息发送给飞行控制单元，飞行控制单元以无人机重心为参考，控制部分旋翼改变倾斜角度，这一部分倾斜角度发生变化的旋翼在提供无人机悬空推力的同时，提供一个与喷射油料产生的反作用力方向相反的推力，从而抵消喷射油料产生的反作用力，使得无人机保持悬停在作业位置上，使得无人机不会由于间断的油料喷射和旋翼转速调整的时延出现出现抖动，其中上述方案中既可以是调整远离喷头端旋翼的倾斜角度，也可以是调整靠近喷头端旋翼的倾斜角度，只需调整方向与反作用力方向相反既可，而在调整旋翼的倾斜角度时，需考虑到调整旋翼的倾斜角度后，造成垂直方向旋翼提升力减小的影响，这时候可以通过飞行控制单元控制旋翼转速提高，从而维持旋翼在垂直方向的提升力不变；另一方面利用上述的方法，可以克服油料消耗导致的无人机重心偏移造成的无人机机身倾斜，既油料消耗过程中，在机载喷火装置长管喷头的作用下，无人机整体的重心会向喷头一侧偏移。此时，通过飞行控制单元控制远离喷头端旋翼的改变倾斜角度，提供一个与喷射油料产生的反作用力方向相反的推力，当远离喷头端旋翼的改变倾斜角度时，该部分旋翼的垂直方向提升力减小，使得远离喷头端的机身受到的提升力减小，进而在杠杆作用下抬升喷头的水平位置，保持无人机的水平悬停，其中上述旋翼的倾斜角度调整的大小可以根据无人机的姿态进行设置或者根据喷头不同的喷射速度设定。其中，所述旋翼倾斜角度调节装置包括电动推杆、调节连杆，所述电动推杆与旋翼支臂固定连接，所述电动推杆推杆前端与调节连杆铰接，所述调节连杆另一端与转动连杆下端铰接，所述电动推杆通过推杆前后活动带动调节连杆活动，从而带动转动连杆以转动连杆与旋翼支臂的铰接点为原点转动进而调整旋翼组件的倾斜角度，即调整旋翼的倾斜角度；所述飞行控制单元与电动推杆电性连接；在需要调整旋翼的倾斜角度时，飞行控制单元控制电动推杆推杆前后滑动，电动推杆推杆通过调节连杆连接转动连杆下端，并在电动推杆推杆前后滑动时，通过转动连杆带动旋翼调节倾斜角度。其中，另一种方案中，所述旋翼倾斜角度调节装置包括电动推杆、推杆滑块，所述转动连杆下端设置有与转动连杆平行的转动滑槽，所述电动推杆与旋翼支臂固定连接，所述电动推杆推杆前端与推杆滑块铰接，所述推杆滑块滑动设置在转动滑槽内，所述电动推杆通过推杆前后活动带动推杆滑块在转动滑槽内滑动，从而带动转动连杆以转动连杆与旋翼支臂的铰接点为原点转动进而调整旋翼组件的倾斜角度，即调整旋翼的倾斜角度；所述飞行控制单元与电动推杆电性连接；在需要调整旋翼的倾斜角度时，飞行控制单元控制电动推杆推杆前后滑动，电动推杆推杆通过推杆滑块连接转动连杆下端，并在电动推杆推杆前后滑动时，推杆滑块在转动滑槽内滑动并推动转动连杆转动，通过转动连杆带动旋翼调节倾斜角度。其中，所述无人机底部设置有着陆脚架，所述着陆脚架两端均设置有平衡油箱，所述平衡油箱通过油泵和输油管相互连接并通过油泵抽取平衡油箱内的油料控制陆脚架两端平衡油箱的油料量从而调节无人机的姿态，所述平衡油箱通过油泵和输油管与机载喷火装置储油箱连接，所述机载喷火装置储油箱与平衡油箱内均设置有电子油量计，所述飞行控制单元分别与油泵、电子油量计电性连接；当机载喷火装置储油箱内油料耗损超过设定限值时，飞行控制单元控制油泵将平衡油箱内的油料输送到机载喷火装置储油箱内进行油料补充，同时通过油泵调整陆脚架两端平衡油箱的油料量可以调节无人机的重心，保证无人机的水平悬停。其中，所述机载喷火装置连接油泵与喷头的输油管上设置有监测输油管内油料流速的电子流速计，所述飞行控制单元与电子流速计电性连接；通过电子流速计可以检测到喷头喷射油料的喷射速度，从而飞行控制单元可以根据喷头喷射油料的喷射速度控制旋翼的倾斜角度和转速，进而消除喷射油料产生的反作用力，保证无人机悬停在作业位置上。本技术采用上述的技术方案具有可防止作业抖动、可自动平衡、可靠性高的优点。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.输电线路异物清除喷火多旋翼无人机，其特征在于，包括无人机、机载喷火装置(10)、所述机载喷火装置(10)通过固定架可拆卸的固定在无人机机腹下方；所述无人机包括机身(20)、飞行控制单元(30)、多组惯性测量单元(40)、多组旋翼组件(50)、多组旋翼支臂(60)、多组旋翼倾斜角度调节装置(70)，所述惯性测量单元(40)设置在机身(20)上用于监测机身(20)的实时姿态，所述旋翼支臂(60)可拆卸的连接机身(20)，所述旋翼组件(50)与旋翼支臂(60)另一端铰接，所述旋翼倾斜角度调节装置(70)设置在旋翼支臂(60)上且与旋翼组件(50)连接用于调整旋翼组件(50)的倾斜角度；所述旋翼组件(50)包括旋翼(51)、旋翼驱动电机(52)、旋翼安装座(53)，所述旋翼(51)与旋翼驱动电机(52)输出轴连接并在旋翼驱动电机(52)驱动下转动，所述旋翼(51)与旋翼驱动电机(52)设置在旋翼安装座(53)上，所述旋翼安装座(53)下方设置有转动连杆(54)，所述转动连杆(54)中部与旋翼支臂(60)铰接；所述旋翼倾斜角度调节装置(70)与转动连杆(54)下端连接通过驱动转动连杆(54)以转动连杆(54)与旋翼支臂(60)的铰接点为原点转动从而调整旋翼组件(50)的倾斜角度，即调整旋翼(51)的倾斜角度；所述飞行控制单元(30)分别与惯性测量单元(40)、旋翼驱动电机(52)、旋翼倾斜角度调节装置(70)电性连接。...

【技术特征摘要】
1.输电线路异物清除喷火多旋翼无人机，其特征在于，包括无人机、机载喷火装置(10)、所述机载喷火装置(10)通过固定架可拆卸的固定在无人机机腹下方；所述无人机包括机身(20)、飞行控制单元(30)、多组惯性测量单元(40)、多组旋翼组件(50)、多组旋翼支臂(60)、多组旋翼倾斜角度调节装置(70)，所述惯性测量单元(40)设置在机身(20)上用于监测机身(20)的实时姿态，所述旋翼支臂(60)可拆卸的连接机身(20)，所述旋翼组件(50)与旋翼支臂(60)另一端铰接，所述旋翼倾斜角度调节装置(70)设置在旋翼支臂(60)上且与旋翼组件(50)连接用于调整旋翼组件(50)的倾斜角度；所述旋翼组件(50)包括旋翼(51)、旋翼驱动电机(52)、旋翼安装座(53)，所述旋翼(51)与旋翼驱动电机(52)输出轴连接并在旋翼驱动电机(52)驱动下转动，所述旋翼(51)与旋翼驱动电机(52)设置在旋翼安装座(53)上，所述旋翼安装座(53)下方设置有转动连杆(54)，所述转动连杆(54)中部与旋翼支臂(60)铰接；所述旋翼倾斜角度调节装置(70)与转动连杆(54)下端连接通过驱动转动连杆(54)以转动连杆(54)与旋翼支臂(60)的铰接点为原点转动从而调整旋翼组件(50)的倾斜角度，即调整旋翼(51)的倾斜角度；所述飞行控制单元(30)分别与惯性测量单元(40)、旋翼驱动电机(52)、旋翼倾斜角度调节装置(70)电性连接。2.根据权利要求1所述的输电线路异物清除喷火多旋翼无人机，其特征在于，所述旋翼倾斜角度调节装置(70)包括电动推杆(71)、调节连杆(73)，所述电动推杆(71)与旋翼支臂(60)固定连接，所述电动推杆(71)推杆(72)前端与调节连杆(73)铰接，所述调节连杆(73)另一端与转动连杆(54)下端铰接，所述电动推杆(71)通过推杆(72)前后活动带动调节连杆(73)活动，从而带动转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑武略，张富春，李伟性，郑晓，方博，罗凯，翁珠奋，蔡垒，刘延超，马智，汤杰，林翔，丁红涛，林明杰，汪豪，陈爽，赵航航，贺敏恒，蓝飞，陈远登，廖江雨，蓝庆仕，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局，
类型：新型
国别省市：广东,44