一种基于无人机的柔性异物夹取装置

专利检索2026-08-11  21


本技术涉及一种基于无人机的多功能智能柔性异物夹取装置。可利用装置该装置对高空柔性异物进行摘取,尤其是涉及一种能实现多种高空柔性异物材料牢固夹持,也可以用夜间作业、视野盲区作业及自动控制领域。


背景技术:

1、近年来架空输电线路架设规模日益扩大,由于其覆盖范围区域广、穿越区域地形复杂并且自然环境恶劣,采用人工定期巡检的方式越来越不能满足现代电力系统安全稳定运行的需要。无人机技术的发展为架空输电线路巡检工作提供新的平台,无人机基本可满足航拍检测需求,但如何将悬挂在高压输电线路上的异物安全摘下成为重要课题。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于根据市场需求提供一种能够高质量完成远距离控制、具备夜间工作能力的、能够实现地面站观测的一种基于无人机的多功能智能柔性异物夹取装置。

2、一种基于无人机的多功能智能柔性异物夹取装置,包括多功能支撑模块、表面控制模块和夹持机械模块;

3、所述多功能支撑模块包括外罩、电池、电源按钮开关、接收机、有刷电调、灯片、图传发射机、隔板、三路视频切换开关、连接柱、顶盖、摄像头、六通道船模摇杆遥控器;所述外罩采用圆柱形,外罩通过增材制造方法制备而成,所述连接柱、三路视频切换开关、接收机、有刷电调、灯片、电池、隔板、图传发射机均设在外罩内部,外罩内部部件放置位置裕度大小由各自的功况和发热情况确定;所述隔板设在接收机上方,通过卡槽固定在外罩内;电池设在隔板上方,三路切换开关设在隔板下方;

4、所述图传发射机用于发射5.8g的模拟信号;开关设在外罩上,外罩上还设有type-c接口,电池的一端连接type-c接口,电池的另一端与放置在外罩表面的电源按钮开关相连,控制装置整体的通断;所述有刷电调将接收机输出的不同信号分别转换成正、负、零电压信号来控制直线电机的正反转、灯的亮灭、摄像头的通断;所述三路视频切换开关是指能够切换摄像头输出信号的芯片,用于使多组摄像头同时工作,且只需一个图传发射机便能监控多路视频信号;

5、所述接收机用于接收六通道船模摇杆遥控器发出的不同信号,两者通过对码可相互关联,接收机有多个输出端口,每个端口会与六通道船模摇杆遥控器的控制按键一一对应;接收机的输出端口可任意连接摄像头、灯片、直流电机相连,遥控器上的相应控制按键与之对应,输出不同的信号驱使各部件进入不同的工作状态;

6、所述顶盖上方设有吊挂支架,顶盖与吊挂支架采用增材制造加工方式一体式加工而成;

7、所述连接柱设有4个,4个连接柱设在外罩内,连接柱的底部通过螺栓与外罩固定连接,连接柱的顶部通过螺栓与顶盖固定连接,所述连接柱用于承力和把外罩和顶盖连接起来;

8、所述表面控制模块包括作用固定螺钉、螺栓、螺母。

9、所述夹持机械模块包括夹爪、连杆、拉力杆、直线电机;所述连杆末端与夹爪中间通过固定螺钉铰接,夹爪与第1固定件通过固定螺钉铰接,连杆与第2固定件通过固定螺钉铰接;所述拉力杆两端均有螺纹,一端与外罩固定连接,另一端与第2固定件固定连接;直线电机套入第2固定件中,第1固定件穿过直线电机的外伸端,再套上限位件,用螺栓固定;所述夹爪从弯折端的起始部分,经过夹取端起始部分到夹取端末梢,尺寸逐渐由宽大变纤细;弯折端起始部分的尺寸大于弯折端末梢;所述连杆为y型零件,在连杆的头部和尾部圆角处理;

10、所述电池采用无人机3s锂电池,有刷电调采用30a双向有刷电调,灯片采用10w的led灯片。

11、所述电池通过放置在外盖表面的type-c接口充电。

12、所述外罩可采用圆柱形,外罩的外壁厚度可为2mm,直径可为116mm,高度可为70mm。

13、所述外罩可通过热熔胶与type-c接口固定,外罩可通过双面胶与灯片固定。

14、所述连接柱的底部可通过直径3mm的螺栓与外罩固定连接,连接柱的顶部可通过直径3mm的螺栓与顶盖固定。

15、所述顶盖的厚度可为4mm,吊挂支架的厚度可为6mm,且吊挂支架有圆角处理。

16、所述多功能支撑模块中的隔板可采用亚克力有机玻璃隔板。

17、所述连接柱及内部承力件可采用航空铝。

18、所述图传发射机的接收端可在1000米以内接收到信号,图传发射机为ewrf 600mw航模5.8g图传发射机,摄像头为fpv航拍摄像头,六通道船模摇杆遥控器为hotrc ds600六通道船模摇杆遥控器,接收机为遥控器配套的c_06a接收机。

19、所述基于无人机的多功能智能柔性异物夹取装置通过顶盖上的吊挂支架吊挂在无人机底部,操作时需要两人配合,一人操作无人机一人操作夹爪。

20、本实用新型可实现多功能智能柔性异物夹取装置悬挂在无人机下,对架空输电线路上的柔性异物的夹取。本实用新型采用三路视频切换开关、可切换的摄像头,使得多组摄像头同时工作。本实用新型采用基于直线电机的曲柄连杆机构,在接收到电调的正、负、零电压时,可实现随开随动、随关随停的张爪、收爪和停止的机械功能。此外,与以往的夹持设备相比,本实用新型对无人机的要求进一步降低,不一定需要无人机拥有航拍功能;由于能够实时观测夹爪的正下方和夹爪的周围,能达到更准确的定位,使夹取的精度更高,能将悬挂在高压输电线路上的异物安全摘下。不只由直流电机受力,增加拉力杆辅助受力。同时,本实用新型相比以往的夹持设备,适用环境更广,增加可控制灯光,能够在较暗的环境下工作,能够提高作业效率,可以节约大量的人力物力。本实用新型具有灵活适配性,能很好的完成工作需求。能够远程完成基本机械手的任务的同时配合无人机完成不同环境下的夹取任务,节约人力物力,并大大的缩短作业时间,提高作业效率,在未来工业和生活的自动化领域有着广阔应用前景。



技术特征:

1.一种基于无人机的柔性异物夹取装置,其特征在于包括多功能支撑模块、表面控制模块和夹持机械模块;

2.如权利要求1所述一种基于无人机的柔性异物夹取装置,其特征在于所述电池采用无人机3s锂电池,有刷电调采用30a双向有刷电调,灯片采用10w的led灯片。

3.如权利要求1所述一种基于无人机的柔性异物夹取装置,其特征在于所述电池通过放置在外盖表面的type-c接口充电。

4.如权利要求1所述一种基于无人机的柔性异物夹取装置,其特征在于所述外罩采用圆柱形。

5.如权利要求1所述一种基于无人机的柔性异物夹取装置,其特征在于所述外罩通过热熔胶与type-c接口固定,外罩通过双面胶与灯片固定。

6.如权利要求1所述一种基于无人机的柔性异物夹取装置,其特征在于所述连接柱的底部通过螺栓与外罩固定连接,连接柱的顶部可通过螺栓与顶盖固定。

7.如权利要求1所述一种基于无人机的柔性异物夹取装置,其特征在于所述吊挂支架有圆角处理。

8.如权利要求1所述一种基于无人机的柔性异物夹取装置,其特征在于所述多功能支撑模块中的隔板采用亚克力有机玻璃隔板。

9.如权利要求1所述一种基于无人机的柔性异物夹取装置,其特征在于所述连接柱采用航空铝。

10.如权利要求1所述一种基于无人机的柔性异物夹取装置,其特征在于所述图传发射机的接收端在1000米以内接收到信号,图传发射机为ewrf 600mw航模5.8g图传发射机,六通道船模摇杆遥控器为hotrc ds600六通道船模摇杆遥控器,接收机为遥控器配套的c_06a接收机。


技术总结
一种基于无人机的柔性异物夹取装置,涉及异物夹取装置。包括多功能支撑模块、表面控制模块和夹持机械模块;连接柱、三路视频切换开关、接收机、有刷电调、灯片、电池、隔板、图传发射机设在外罩内,电池设在隔板上方,三路切换开关设在隔板下方;图传发射机用于发射5.8G的模拟信号;接收机用于接收六通道船模摇杆遥控器发出的不同信号,通过对码相互关联,接收机有多个输出端口,每个端口会与六通道船模摇杆遥控器的控制按键一一对应;接收机的输出端口可任意连接摄像头、灯片、直流电机相连;夹持机械模块包括夹爪、连杆、拉力杆、直线电机;适用环境更广,能在较暗的环境下工作,提高作业效率。

技术研发人员:殷春平,李仲,董一巍,裴奔,李嘉维
受保护的技术使用者:厦门大学
技术研发日:20230704
技术公布日:2024/5/29
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