一种基于无人机防跌落的落线装置及其落线方法制造方法及图纸

本申请提供一种基于无人机防跌落的落线装置及其落线方法，落线装置安装在无人机底部，行走轮部件安装在无人机底部；摄像头安装在对着设计降落线路的位置，且摄像头拍摄画面上设置有与设计降落线路对齐的拍摄辅助线。本申请通过控制系统控制无人机飞行至需巡检的实际线路上方，调整无人机的位置和方向使得摄像头的拍摄辅助线与实际线路对齐，然后控制无人机竖直下降到实际线路上，驱动行走轮部件完成线路巡检，实现了无人机停落在线路上然后进行巡检，既解决了无人机由于飞行距离过短导致无法长线巡检的问题，又解决了线路巡检装置上下线困难的问题，因此解决了传统的无人机无法高效、准确地沿线巡检的技术问题。

A Drop Line Device Based on Unmanned Aerial Vehicle and Its Drop Line Method

The application provides a drop line device and a drop line method based on the UAV anti-drop line device. The drop line device is installed at the bottom of the UAV, and the walking wheel component is installed at the bottom of the UAV; the camera is installed at the position opposite to the designed landing line, and a shooting auxiliary line aligned with the designed landing line is arranged on the photographing screen of the camera. This application controls the UAV to fly over the actual line which needs to be patrolled by the control system, adjusts the position and direction of the UAV to align the camera's shooting auxiliary line with the actual line, then controls the UAV to drop vertically to the actual line, drives the wheels to complete the line patrol, realizes the UAV to stop on the line and then to patrol, which solves the problem of UAV. Because the flying distance is too short, the problem of long-distance patrol inspection can not be solved, and the problem of difficult on-line and off-line patrol equipment can be solved, so the technical problem that traditional UAV can not patrol along the line efficiently and accurately is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机防跌落的落线装置及其落线方法
本申请涉及无人机设备
，尤其涉及一种基于无人机防跌落的落线装置及其落线方法。
技术介绍
高压输电线路是桥接电厂与变电站、变电站与变电站、变电站与配电房等的关键点。高压输电线路安全稳定运行是其供电区域经济持续发展的保障之一。现高压输电线路基本上为架空线路，常年暴露在各种各样的环境中，由于受到线路张力、机械应力、氧化等影响，线路会出现断股、生锈失效，金具腐蚀失能等缺陷问题。若不及时发现和处理这些缺陷问题，会造成线路故障，导致供电区域停电。为确保其能持续稳定工作，需要进行定期巡检查看高压输电线路是否存在缺陷，及时更换损坏或有缺陷的部分，使其能常年稳定运行。现在常用的高压输电线路巡检主要有以下几种：第一种是人工沿线目测或望远镜观测。由于大部分的高压输电线路所处环境都比较复杂，需要巡线人员翻山越岭、跨江涉水，存在工作强度大且测试精度低等问题；第二种是旋翼直升机携带测试仪器巡检，虽然测试精度高，但是其飞行容易受到天气影响，成本昂贵；第三种是无人机巡检，虽然灵活性好且测试精度较高。但其巡航能力差，飞行距离难以满足长线巡检的需求；第四种是架空输电线路机器人巡检，但其设计难度大且上线下线困难，目前也没有得到推广应用。因此，研究如何高效、准确地沿线巡检对高压输电线路巡检领域具有重要的意义。
技术实现思路
本申请提供了一种基于无人机防跌落的落线装置及其落线方法，用于解决传统的无人机无法高效、准确地沿线巡检的技术问题。本申请第一方面提供一种基于无人机防跌落的落线装置，所述落线装置安装于所述无人机上，所述落线装置安装在所述无人机底部，所述落线装置包括：控制系统、摄像头、行走轮部件；所述行走轮部件安装在所述无人机底部，用于在所述无人机降落到线上时支撑所述无人机运动；所述摄像头安装在对着设计降落线路的位置，且所述摄像头拍摄画面上设置有与设计降落线路对齐的拍摄辅助线；所述控制系统连接所述无人机、所述摄像头和所述行走轮部件，用于控制所述无人机飞行至需巡检的实际线路上方，调整所述无人机的位置和方向使得所述摄像头的拍摄辅助线与实际线路对齐，然后控制所述无人机竖直下降到实际线路上，驱动所述行走轮部件完成线路巡检。优选地，该落线装置还包括防跌落装置；所述防跌落装置具体为可包合线路的机械爪；所述控制系统连接所述防跌落装置，用于在无人机下降到线路上后控制所述防跌落装置包合该线路。优选地，所述防跌落装置具体包括：齿轮啮合的弧形爪、伺服电机及其控制器、落线底座和弧形爪连接件；所述落线底座安装在所述无人机底部；所述齿轮啮合的弧形爪安装在所述落线底座上；所述弧形爪连接件连接所述落线底座上的所述齿轮啮合的弧形爪；所述伺服电机及其控制器连接所述齿轮啮合的弧形爪的齿轮，用于控制所述弧形爪张开和闭合。优选地，还包括起落架；所述起落架的形状为几字型，所述起落架的凹槽与设计降落线路位置相同。优选地，所述起落架的两侧底部安装有可装载相同或不同重量电池的电池仓。优选地，该装置还包括传感器模块，所述传感器模块包括雷达、GPS传感器、距离传感器、速度传感器、稳定传感器、温湿度传感器。优选地，所述行走轮部件包括两个，分别设置在所述无人机底部的前后。优选地，所述行走轮部件包括：行走轮、行走轮驱动电机和行走轮支座；所述行走轮支座安装在所述无人机上；所述行走轮安装在所述行走轮支座上；所述行走轮驱动电机连接所述行走轮，用于提供所述行走轮的动力。本申请第二方面提供一种基于无人机防跌落的落线方法，通过如上述第一方面的基于无人机防跌落的落线装置进行执行，包括：控制无人机飞行至需巡检的实际线路上方；调整所述无人机的位置和方向使得所述摄像头的拍摄辅助线与实际线路对齐；控制所述无人机竖直下降到实际线路上；驱动所述行走轮部件完成线路巡检。优选地，所述步骤控制所述无人机竖直下降到实际线路上之前还包括：控制防跌落装置变为张开状态；所述步骤控制所述无人机竖直下降到实际线路上之后还包括：控制防跌落装置变为闭合状态，使得防跌落装置包合实际线路。从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：本申请提供一种基于无人机防跌落的落线装置及其落线方法，所述落线装置安装于所述无人机上，所述落线装置安装在所述无人机底部，所述落线装置包括：控制系统、摄像头、行走轮部件；所述行走轮部件安装在所述无人机底部，用于在所述无人机降落到线上时支撑所述无人机运动；所述摄像头安装在对着设计降落线路的位置，且所述摄像头拍摄画面上设置有与设计降落线路对齐的拍摄辅助线；所述控制系统连接所述无人机、所述摄像头和所述行走轮部件，用于控制所述无人机飞行至需巡检的实际线路上方，调整所述无人机的位置和方向使得所述摄像头的拍摄辅助线与实际线路对齐，然后控制所述无人机竖直下降到实际线路上，驱动所述行走轮部件完成线路巡检。本申请通过控制系统控制所述无人机飞行至需巡检的实际线路上方，调整所述无人机的位置和方向使得所述摄像头的拍摄辅助线与实际线路对齐，然后控制所述无人机竖直下降到实际线路上，驱动所述行走轮部件完成线路巡检，实现了无人机停落在线路上然后进行巡检，既解决了无人机由于飞行距离过短导致无法长线巡检的问题，又解决了线路巡检装置上下线困难的问题，因此解决了传统的无人机无法高效、准确地沿线巡检的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本申请提供一种基于无人机防跌落的落线装置的一个实施例的示意图；图2为本申请提供一种基于无人机防跌落的落线装置的一个实施例中防跌落装置的示意图；图3为本申请提供一种基于无人机防跌落的落线装置的一个实施例中控制系统连接关系的示意图；图4为本申请提供一种基于无人机防跌落的落线方法的一个实施例的示意图；图5为本申请提供一种基于无人机防跌落的落线装置的一个实施例中无人机降落过程的示意图；图6为本申请提供一种基于无人机防跌落的落线装置的一个实施例中摄像头拍摄画面的示意图；其中，附图标记为：无人机设备舱11、摄像头12、旋翼臂13、旋翼电机14、旋翼15、连接件2、无人机底部31、行走轮32、行走轮驱动电机33、行走轮支座34、防跌落装置35、起落架36、电池仓37、齿轮啮合的弧形爪351、伺服电机及其控制器352、落线底座353、弧形爪连接件354、地面控制工作站4、拍摄画面121、辅助线122，传感器模块112、信号收发单元113、实际线路28、控制系统111。具体实施方式本申请提供了一种基于无人机防跌落的落线装置及其落线方法，用于解决传统的无人机无法高效、准确地沿线巡检的技术问题。为使得本申请的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。如图1所示，本申请提供一种基于无人机防跌落的落线装置的一个实施例，落线装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机防跌落的落线装置，所述落线装置安装于所述无人机上，其特征在于，所述落线装置安装在所述无人机底部，所述落线装置包括：控制系统、摄像头、行走轮部件；所述行走轮部件安装在所述无人机底部，用于在所述无人机降落到线上时支撑所述无人机运动；所述摄像头安装在对着设计降落线路的位置，且所述摄像头拍摄画面上设置有与设计降落线路对齐的拍摄辅助线；所述控制系统连接所述无人机、所述摄像头和所述行走轮部件，用于控制所述无人机飞行至需巡检的实际线路上方，调整所述无人机的位置和方向使得所述摄像头的拍摄辅助线与实际线路对齐，然后控制所述无人机竖直下降到实际线路上，驱动所述行走轮部件完成线路巡检。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机防跌落的落线装置，所述落线装置安装于所述无人机上，其特征在于，所述落线装置安装在所述无人机底部，所述落线装置包括：控制系统、摄像头、行走轮部件；所述行走轮部件安装在所述无人机底部，用于在所述无人机降落到线上时支撑所述无人机运动；所述摄像头安装在对着设计降落线路的位置，且所述摄像头拍摄画面上设置有与设计降落线路对齐的拍摄辅助线；所述控制系统连接所述无人机、所述摄像头和所述行走轮部件，用于控制所述无人机飞行至需巡检的实际线路上方，调整所述无人机的位置和方向使得所述摄像头的拍摄辅助线与实际线路对齐，然后控制所述无人机竖直下降到实际线路上，驱动所述行走轮部件完成线路巡检。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机防跌落的落线装置，其特征在于，还包括防跌落装置；所述防跌落装置具体为可包合线路的机械爪；所述控制系统连接所述防跌落装置，用于在无人机下降到线路上后控制所述防跌落装置包合该线路。3.根据权利要求2所述的一种基于无人机防跌落的落线装置，其特征在于，所述防跌落装置具体包括：齿轮啮合的弧形爪、伺服电机及其控制器、落线底座和弧形爪连接件；所述落线底座安装在所述无人机底部；所述齿轮啮合的弧形爪安装在所述落线底座上；所述弧形爪连接件连接所述落线底座上的所述齿轮啮合的弧形爪；所述伺服电机及其控制器连接所述齿轮啮合的弧形爪的齿轮，用于控制所述弧形爪张开和闭合。4.根据权利要求1所述的一种基于无人机防跌落的落线装置，其特征在于，还包括起落架；所述起落架的形状为几字...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡杨华，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44