一种搭载气动机械臂的激光除障无人机及其除障方法技术

本发明专利技术公开了一种搭载气动机械臂的激光除障无人机及其除障方法，包括：无人机本体、激光清除装置、气动机械臂和驱动装置。驱动装置包括卷扬机构和气动机构，卷扬机构用于控制气动机械臂相对于无人机本体运动，气动机构用于控制自由端相对于连接端运动，从而使得激光清除装置随自由端一起运动。通过驱动装置中的卷扬机构以及气动机构，能够使得气动机械臂实现相对于无人机本体运动以及自由端相对于连接端运动，使得位于自由端上的激光清除装置能够更加灵活的活动。与现有技术相比，本发明专利技术所公开的一种搭载气动机械臂的激光除障无人机及其除障方法能够使得激光除障工具在除障无人机上运动更加灵活，从而实现提高除障精度和清除效率的目的。除效率的目的。除效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种搭载气动机械臂的激光除障无人机及其除障方法


[0001]本专利技术涉及激光除障无人机
，尤其涉及一种搭载气动机械臂的激光除障无人机及其除障方法。

技术介绍

[0002]由于架空输电线路的应用场景，输电线路通道环境异常是其目前面临的重要问题之一，其中树障问题是重中之重。架空输电线路无论在城市还是野外都容易受到树障问题的困扰，影响输电线路安全运行，从而危及整个电力系统运作。
[0003]目前所常见的树障清除方式主要是人工除障方式和无人机除障方式，人工除障局限性大，人力成本高，并存在一定的安全风险，因此目前主流是使用无人机进行清除树障。
[0004]但在现有技术中，在除障时由于除障工具不能够在除障无人机上灵活地运动，无法满足各类除障场所的需求，从而导致除障无人机在对一些运行空间复杂的障碍物进行清除的过程中，无法精准的对障碍物进行清除，使得清除精度较差，清除效率较低。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种搭载气动机械臂的激光除障无人机，以使得激光除障工具在除障无人机上运动更加灵活，从而实现提高除障精度和清除效率的目的。
[0006]此外，还有必要提供一种除障方法。
[0007]为此，一种实施例中提供了一种搭载气动机械臂的激光除障无人机，包括：无人机本体、激光清除装置、气动机械臂和驱动装置；
[0008]所述驱动装置连接所述无人机本体和所述气动机械臂，此时所述气动机械臂具有远离所述无人机本体的自由端以及靠近所述无人机本体的连接端，所述激光清除装置设置在所述自由端上，所述驱动装置用于驱动所述气动机械臂进行运动；
[0009]所述驱动装置包括卷扬机构和气动机构，所述卷扬机构用于控制所述气动机械臂相对于所述无人机本体运动，所述气动机构用于控制所述自由端相对于所述连接端运动，从而使得所述激光清除装置随所述自由端一起运动。
[0010]作为本专利技术一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的进一步可选方案，所述气动机械臂包括气囊和固定架，所述气囊的数量至少为两个，多个所述气囊通过所述固定架绑在一起，所述气囊的长短随所述气囊内气压的变化而变化。
[0011]作为本专利技术一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的进一步可选方案，所述气动机构包括气泵，所述气泵连接所述气囊，所述气泵对多个所述气囊分别进行充气或抽气，从而调节所述气囊内部的压强使所述气囊的长度发生变化，进而使得所述自由端相对于所述连接端进行运动。
[0012]作为本专利技术一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的进一步可选方案，所述气动机构还包括第一电机和伸缩绳索，所述伸缩绳索的一端连接在所述自由端上，所述伸缩绳索的另一端连接在所述第一电机上，所述第一电机用于驱动所述伸缩绳索伸长或缩短，从
而精确调节所述自由端相对于所述连接端的位置。
[0013]作为本专利技术一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的进一步可选方案，所述伸缩绳索的数量为多个，所述伸缩绳索的数量与所述气囊的数量相同，多个所述伸缩绳索分别设置在多个所述气囊上，在所述气囊发生弯曲或伸缩时，所述伸缩绳索随所述气囊一同发生弯曲或伸缩，通过所述第一电机控制多个所述伸缩绳索的长度从而精确调节所述自由端相对于所述连接端的位置。
[0014]作为本专利技术一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的进一步可选方案，所述卷扬机构包括第二电机，所述第二电机连接在所述无人机本体上，所述连接端与所述第二电机的输出轴连接，从而使得所述第二电机的输出轴转动时带动所述气动机械臂转动，进而实现所述气动机械臂相对于所述无人机本体运动。
[0015]作为本专利技术一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的进一步可选方案，所述激光清除装置包括机架、激光发射口和第一摄像头，所述激光发射口和所述第一摄像头均设置在所述机架上，所述第一摄像头位于所述激光发射口的旁边，所述第一摄像头用于捕获所述激光发射口附近的影像。
[0016]作为本专利技术一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的进一步可选方案，所述激光清除装置还包括测距雷达，所述测距雷达设置在所述机架上，所述测距雷达用于精确定位与需要清除的障碍物之间相隔的距离。
[0017]作为本专利技术一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的进一步可选方案，所述无人机本体上设有第二摄像头，所述第二摄像头用于巡检需要清除的障碍物。
[0018]为此，一种实施例中提供了一种除障方法，包括使用上述搭载气动机械臂的激光除障无人机；
[0019]搭载气动机械臂的激光除障无人机起飞，巡检输电线路；
[0020]定位到需要清除的障碍物，控制搭载气动机械臂的激光除障无人机使得需要清除的障碍物在安全距离内；
[0021]搭载气动机械臂的激光除障无人机悬停；
[0022]气动机械臂和激光清除装置开始工作；
[0023]障碍物清除后返回。
[0024]实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：
[0025]本专利技术公开了一种搭载气动机械臂的激光除障无人机及其除障方法，包括：无人机本体、激光清除装置、气动机械臂和驱动装置。驱动装置包括卷扬机构和气动机构，卷扬机构用于控制气动机械臂相对于无人机本体运动，气动机构用于控制自由端相对于连接端运动，从而使得激光清除装置随自由端一起运动。通过驱动装置中的卷扬机构以及气动机构，能够使得气动机械臂实现相对于无人机本体运动以及自由端相对于连接端运动，使得位于自由端上的激光清除装置能够更加灵活的活动。与现有技术相比，本专利技术所公开的一种搭载气动机械臂的激光除障无人机及其除障方法能够使得激光除障工具在除障无人机上运动更加灵活，从而实现提高除障精度和清除效率的目的。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。
[0027]其中：
[0028]图1示出了根据本专利技术实施例所提供的一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的结构示意图。
[0029]图2示出了如图1所示的一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的剖面图。
[0030]图3示出了如图2所示的一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的A区域的方法图。
[0031]图4示出了如图1所示的一种搭载气动机械臂的激光除障无人机的仰视图。
[0032]图5示出了根据本专利技术实施例所提供的一种除障方法的步骤流程图。
[0033]附图标记：
[0034]10
‑
无人机本体，12
‑
第二摄像头，14
‑
起落架；
[0035]20
‑
激光清除装置，32
‑
机架，34
‑
激光发射口，36
‑
第一摄像头，38
‑
测距雷达；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搭载气动机械臂的激光除障无人机，其特征在于，包括：无人机本体、激光清除装置、气动机械臂和驱动装置；所述驱动装置连接所述无人机本体和所述气动机械臂，此时所述气动机械臂具有远离所述无人机本体的自由端以及靠近所述无人机本体的连接端，所述激光清除装置设置在所述自由端上，所述驱动装置用于驱动所述气动机械臂进行运动；所述驱动装置包括卷扬机构和气动机构，所述卷扬机构用于控制所述气动机械臂相对于所述无人机本体运动，所述气动机构用于控制所述自由端相对于所述连接端运动，从而使得所述激光清除装置随所述自由端一起运动。2.根据权利要求1所述的搭载气动机械臂的激光除障无人机，其特征在于，所述气动机械臂包括气囊和固定架，所述气囊的数量至少为两个，多个所述气囊通过所述固定架绑在一起，所述气囊的长短随所述气囊内气压的变化而变化。3.根据权利要求2所述的搭载气动机械臂的激光除障无人机，其特征在于，所述气动机构包括气泵，所述气泵连接所述气囊，所述气泵对多个所述气囊分别进行充气或抽气，从而调节所述气囊内部的压强使所述气囊的长度发生变化，进而使得所述自由端相对于所述连接端进行运动。4.根据权利要求3所述的搭载气动机械臂的激光除障无人机，其特征在于，所述气动机构还包括第一电机和伸缩绳索，所述伸缩绳索的一端连接在所述自由端上，所述伸缩绳索的另一端连接在所述第一电机上，所述第一电机用于驱动所述伸缩绳索伸长或缩短，从而精确调节所述自由端相对于所述连接端的位置。5.根据权利要求4所述的搭载气动机械臂的激光除障无人机，其特征在于，所述伸缩绳索的数量为多个，所述伸缩绳索的数量与所述气囊的数量相同，多个所述伸缩绳索分别设置在多个所述气囊上，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺涛，王欣，陈国坤，杨伟，杨克虎，张弄韬，周静波，刘荣海，代克顺，郑欣，焦宗寒，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：