一种智能滑轮及其工作方法技术

一种智能滑轮及其工作方法。提供了一种能够自动化穿绳，节省劳力，提高安全性的智能滑轮及其工作方法。包括吊框、辅助机构、限位器、警示机构，所述吊框包括上下设置的顶板和底板以及一对平行的侧柱，所述顶板的中间设有吊孔，所述辅助机构包括联接保护罩、机械臂、激光雷达、电源、控制器和遥控器。本发明专利技术在工作中，将联接保护罩打开保持水平状态，即通过拉钩连接电控锁；然后，无人机将搭载的导引绳带至滑轮组旁，激光雷达测量与导引绳的空间距离，反馈至控制器，通过控制器控制机械臂动作，抓取导引绳；机械臂再将导引绳从缺口送至滑轮的滑轮槽内，通过侧柱缺口传感器进行感应动作。本发明专利技术节省了人工，提高了安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能滑轮及其工作方法
本专利技术涉及无人机领域，尤其涉及一种用于无人机展放导引绳时配合导引绳穿越滑轮组的智能滑轮及其工作方法。
技术介绍
近年来，无人机技术发展迅速，工程施工中开始使用无人机进行展放导引绳作业。由于与无人机配套的施工工具尚未成熟，市场上没有用于配合无人机展放导引绳所需的专业滑轮。目前，无人机展放导引绳作业方法是直接将导引绳扣在无人机上，当绳到达杆塔、需穿过滑轮组时由施工人员登高将导引绳人工穿过滑轮。此方法的缺点：一是无人机展放的导引绳不能实现自动化穿过滑轮：二是无人机展放导引绳作业需有施工人员登高配合，劳动强度大、危险系数高：三是无人机进行导引绳展放作业不能实现连续化进行，工作效率低。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供了一种能够自动化穿绳，节省劳力，提高安全性的智能滑轮及其工作方法。本专利技术的技术方案为：包括吊框、辅助机构、限位器、警示机构，所述吊框包括上下设置的顶板和底板以及一对平行的侧柱，所述顶板的中间设有吊孔，一对侧柱分别连接在顶板和底板之间，一对侧柱之间设有至少两个滑轮；其中，一侧柱的上部设有缺口，另一侧柱朝向缺口的一侧设有侧柱缺口传感器；所述辅助机构包括联接保护罩、机械臂、激光雷达、电源、控制器和遥控器，所述联接保护罩通过锁紧组件活动连接在顶板的一侧、且位于具有缺口的侧柱外侧；所述锁紧组件包括电控锁和挂钩，所述电控锁设在顶板上，所述挂钩的一端设在联接保护罩上，另一端用于连接电控锁；所述机械臂设在具有缺口的侧柱上、且位于缺口的上方，所述机械臂用于抓取导引绳，并拉至相应的滑轮内；所述机械臂和联接保护罩错开设置；所述激光雷达、电源和控制器分别设在联接保护罩内，所述电源用于对激光雷达、机械臂和侧柱缺口传感器供电；所述控制器用于连接激光雷达、机械臂和侧柱缺口传感器，所述遥控器与控制器通信连接；所述限位器设在顶板的底部、且位于滑轮的上方；所述限位器包括双轴电机，所述双轴电机的两端分别套设有L形限位杆，所述双轴电机连接顶板，所述双轴电机连接控制器；所述警示机构包括蓝色LED警示灯组和红色LED警示灯组，所述蓝色LED警示灯组和红色LED警示灯组分别设在顶板上，所述蓝色LED警示灯组和红色LED警示灯组分别连接控制器。还包括锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧棘爪和锁紧连杆，所述联接保护罩的底部设有穿孔，所述锁紧棘爪设在联接保护罩上、且位于穿孔的一侧；所述锁紧连杆连接在具有缺口的侧柱底部外侧，所述锁紧连杆活动位于穿孔内，所述锁紧连杆伸出侧柱的外侧呈圆弧状、且均布设有锯齿槽，所述锁紧棘爪用于连接锯齿槽内。还包括缓冲槽和缓冲槽行程开关，所述缓冲槽设在具有缺口的侧柱底部外侧，所述缓冲槽行程开关位于缓冲槽的两侧。还包括机械臂归位行程开关，所述机械臂归位开关设在具有缺口的侧柱底部外侧。所述机械臂包括舵机以及依次设置的基座、多关节臂和夹爪，所述舵机驱动底座，所述多关节臂的前端设有手爪激光雷达，所述夹爪的一对手指上分别设有手指传感器，所述舵机、手爪激光雷达和一对手指传感器分别连接控制器。还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板设在侧柱或联接保护罩的外侧，所述太阳能电池板连接电源。一种智能滑轮的工作方法，包括以下步骤：1）施工人员在工程现场通过吊孔将智能滑轮安装悬挂于杆塔上相应位置，开启智能滑轮电源开关；2）施工人员将智能滑轮组限位器拉到水平待机状态；3）施工人员将锁紧装置中的锁紧棘轮与锁紧连杆松开，然后把联接保护罩向上打开到水平角度，将联接保护罩上的挂钩与电控锁连接；4）在无人机飞行接近智能滑轮时，遥控器打开智能滑轮开关，进入工作状态；5）智能滑轮的机械臂展开动作；6）智能滑轮的激光雷达开始工作；7）操控无人机从智能滑轮旁飞过，使无人机上搭载的导引绳进入智能滑轮激光雷达工作范围距离；8）激光雷达测量与导引绳的空间距离，控制器根据激光雷达测量的数据计算确定导引绳的空间位置；9）当判断与导引绳的空间距离小于机械臂动作距离时，机械臂动作，张开机械臂前端的夹爪；10）机械臂运动到距离预定的捕获点处，机械臂手爪激光雷达进行近距离测量引导，同时根据机械臂手指传感器判断导引绳是否进入夹爪内，若进入则闭合机械臂夹爪捕获导引绳；11）若判断捕获未成功，则机械臂再次重复尝试；12）若判断捕获成功，将捕获的导引绳送入智能滑轮的侧柱缺口处；13）激光雷达停止工作；14）侧柱缺口传感器感应导引绳通过侧柱缺口；15）机械臂将导引绳拉到智能滑轮内对应滑轮的滑轮槽，松开夹爪；16）手指传感器感应到导引绳分离；17）限位器转到工作位置；18）机械臂夹爪夹紧；19）机械臂退出，且落下归位，触发机械臂归位行程开关向控制器发出归位信号；20）侧柱缺口传感器不能感应导引绳通过侧柱缺口，机械臂再次重复尝试三次后系统进入待命状态，发故障报警信号，智能滑轮上的故障报警信号红色LED警示灯组闪烁直至故障排除；21）导引绳成功进入智能滑轮后，智能滑轮上的蓝色LED灯组闪烁30秒；22）机械臂归位后，智能滑轮上的电控锁动作，与拉钩分离，联接保护罩在重力作用下下落，冲击使联接保护罩锁定棘轮与锁紧连杆连接可靠；同时，侧柱上的缓冲槽减缓联接保护罩的冲击，联接保护罩撞击缓冲槽行程开关，触发连接成功信号；23）智能滑轮上的蓝色LED警示灯组和红色LED警示灯组交替闪烁30秒，提示无人机操控人员智能滑轮已完成，无人机可以继续进行展放导引绳的作业；24）通过遥控器关闭智能滑轮的电源，智能滑轮处于待机状态；25）完成。本专利技术在工作中，施工人员在工程现场通过吊孔将智能滑轮安装悬挂于杆塔上相应位置，将联接保护罩打开保持水平状态，即通过拉钩连接电控锁；然后，无人机将搭载的导引绳带至滑轮组旁，激光雷达测量与导引绳的空间距离，反馈至控制器，通过控制器控制机械臂动作，抓取导引绳；机械臂再将导引绳从缺口送至滑轮的滑轮槽内，通过侧柱缺口传感器进行感应动作；设置限位器，便于对导引绳进行限位，放置在相应滑轮的滑轮槽内；导引绳放置后，机械臂退出滑轮组。导引绳成功进入智能滑轮后，智能滑轮上的蓝色LED警示灯组闪烁30秒；若不成功，则红色LED警示灯组闪烁；最后，电控锁动作脱开拉钩，联接保护罩下落，通过设置联接保护罩，一方面，提供空间，便于放置激光雷达等；另一方面，起到封闭侧柱的缺口，避免导引绳从缺口脱落。本专利技术节省了人工，提高了安全性。附图说明图1是本专利技术的原理框图，图2是本专利技术的结构示意图，图3是图2的左视图，图4是图2的俯视图，图5是图2中M处的局部放大图，图6是限位器的结构示意图，图中1是吊框，11是顶板，110是吊孔，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能滑轮，其特征在于，包括吊框、辅助机构、限位器、警示机构，/n所述吊框包括上下设置的顶板和底板以及一对平行的侧柱，所述顶板的中间设有吊孔，一对侧柱分别连接在顶板和底板之间，一对侧柱之间设有至少两个滑轮；其中，一侧柱的上部设有缺口，另一侧柱朝向缺口的一侧设有侧柱缺口传感器；/n所述辅助机构包括联接保护罩、机械臂、激光雷达、电源、控制器和遥控器，/n所述联接保护罩通过锁紧组件活动连接在顶板的一侧、且位于具有缺口的侧柱外侧；/n所述锁紧组件包括电控锁和挂钩，所述电控锁设在顶板上，所述挂钩的一端设在联接保护罩上，另一端用于连接电控锁；/n所述机械臂设在具有缺口的侧柱上、且位于缺口的上方，所述机械臂用于抓取导引绳，并拉至相应的滑轮内；所述机械臂和联接保护罩错开设置；/n所述激光雷达、电源和控制器分别设在联接保护罩内，/n所述电源用于对激光雷达、机械臂和侧柱缺口传感器供电；/n所述控制器用于连接激光雷达、机械臂和侧柱缺口传感器，所述遥控器与控制器通信连接；/n所述限位器设在顶板的底部、且位于滑轮的上方；所述限位器包括双轴电机，所述双轴电机的两端分别套设有L形限位杆，所述双轴电机连接顶板，所述双轴电机连接控制器；/n所述警示机构包括蓝色LED警示灯组和红色LED警示灯组，所述蓝色LED警示灯组和红色LED警示灯组分别设在顶板上，所述蓝色LED警示灯组和红色LED警示灯组分别连接控制器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能滑轮，其特征在于，包括吊框、辅助机构、限位器、警示机构，
所述吊框包括上下设置的顶板和底板以及一对平行的侧柱，所述顶板的中间设有吊孔，一对侧柱分别连接在顶板和底板之间，一对侧柱之间设有至少两个滑轮；其中，一侧柱的上部设有缺口，另一侧柱朝向缺口的一侧设有侧柱缺口传感器；
所述辅助机构包括联接保护罩、机械臂、激光雷达、电源、控制器和遥控器，
所述联接保护罩通过锁紧组件活动连接在顶板的一侧、且位于具有缺口的侧柱外侧；
所述锁紧组件包括电控锁和挂钩，所述电控锁设在顶板上，所述挂钩的一端设在联接保护罩上，另一端用于连接电控锁；
所述机械臂设在具有缺口的侧柱上、且位于缺口的上方，所述机械臂用于抓取导引绳，并拉至相应的滑轮内；所述机械臂和联接保护罩错开设置；
所述激光雷达、电源和控制器分别设在联接保护罩内，
所述电源用于对激光雷达、机械臂和侧柱缺口传感器供电；
所述控制器用于连接激光雷达、机械臂和侧柱缺口传感器，所述遥控器与控制器通信连接；
所述限位器设在顶板的底部、且位于滑轮的上方；所述限位器包括双轴电机，所述双轴电机的两端分别套设有L形限位杆，所述双轴电机连接顶板，所述双轴电机连接控制器；
所述警示机构包括蓝色LED警示灯组和红色LED警示灯组，所述蓝色LED警示灯组和红色LED警示灯组分别设在顶板上，所述蓝色LED警示灯组和红色LED警示灯组分别连接控制器。


2.根据权利要求1所述的一种智能滑轮，其特征在于，还包括锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧棘爪和锁紧连杆，
所述联接保护罩的底部设有穿孔，所述锁紧棘爪设在联接保护罩上、且位于穿孔的一侧；
所述锁紧连杆连接在具有缺口的侧柱底部外侧，所述锁紧连杆活动位于穿孔内，所述锁紧连杆伸出侧柱的外侧呈圆弧状、且均布设有锯齿槽，
所述锁紧棘爪用于连接锯齿槽内。


3.根据权利要求1所述的一种智能滑轮，其特征在于，还包括缓冲槽和缓冲槽行程开关，所述缓冲槽设在具有缺口的侧柱底部外侧，所述缓冲槽行程开关位于缓冲槽的两侧。


4.根据权利要求1所述的一种智能滑轮，其特征在于，还包括机械臂归位行程开关，所述机械臂归位开关设在具有缺口的侧柱底部外侧。


5.根据权利要求1所述的一种智能滑轮，其特征在于，所述机械臂包括舵机以及依次设置的基座、多关节臂和夹爪，所述舵机驱动底座，所述多关节臂的前端设有手爪激光雷达，所述夹爪的一对手指上分别设有手指传感器，
所述舵机、手爪激光雷达和一对手指传感器分别连接控制器。


6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，秦艳，王鹏，黄俊，王德飞，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司，扬州广源集团有限公司，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32