[發(fā)明專利]一種旋翼無人機(jī)自主上下線絕緣作業(yè)的引導(dǎo)裝置與方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610324568.8
• 申請(qǐng)日: 2016-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN105739517A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李正佳;吳志坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州華天國科電力科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/08
• 分類號(hào): G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種旋翼無人機(jī)自主上下線絕緣作業(yè)的引導(dǎo)裝置與方法。

背景技術(shù)

針對(duì)近年來研究旋翼無人機(jī)進(jìn)行高壓線路巡線的問題，有時(shí)需要旋翼無人機(jī)進(jìn)行上線帶電作業(yè)得情況，目前多采用人工操控旋翼無人機(jī)的方式進(jìn)行上線，然而這種方式存在太大隨機(jī)性，一方面距離地面太高，人的肉眼無法準(zhǔn)確判斷旋翼無人機(jī)與導(dǎo)線的距離，另一方面由于人的操控有一定誤差，因而這種方法很容易造成時(shí)間的浪費(fèi)，更嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致旋翼無人機(jī)與導(dǎo)線距離過近，從而引發(fā)導(dǎo)線與機(jī)身或設(shè)備之間發(fā)生感應(yīng)放電，會(huì)造成設(shè)備損壞和電磁波干擾影響通信系統(tǒng)。因此就需要一種能夠更加智能、便捷、穩(wěn)定的方法進(jìn)行旋翼無人機(jī)的自主上下線。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種旋翼無人機(jī)自主上下線絕緣作業(yè)的引導(dǎo)裝置與方法，借助于雷達(dá)探測、GPS等多模塊的協(xié)同作用，檢測計(jì)算無人機(jī)與架空線之間的距離，實(shí)現(xiàn)了旋翼無人機(jī)的精確落線，并且安全絕緣作業(yè)，從而進(jìn)行線上巡檢輸電線路和清除導(dǎo)線上障礙物等巡檢工作，解決長久以來架空線路旋翼無人機(jī)如何順利自主進(jìn)入架空導(dǎo)線帶電區(qū)域這一難題。

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種旋翼無人機(jī)自主上下線絕緣作業(yè)的引導(dǎo)裝置，包括飛行設(shè)備艙，所述飛行設(shè)備艙的外側(cè)面等距離的安裝有六個(gè)旋翼臂，旋翼臂遠(yuǎn)離飛行設(shè)備艙的一端固定安裝有飛行電機(jī)，在飛行電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上套接有旋翼，所述飛行設(shè)備艙的上表面固定安裝有24GHZ雷達(dá)傳感器和兩個(gè)絕緣支撐桿，且兩個(gè)絕緣支撐桿水平設(shè)置并位于24GHZ雷達(dá)傳感器的后側(cè)，兩個(gè)絕緣支撐桿的頂端均固定連接在行走支撐輪的底部，在飛行設(shè)備艙正面分別固定安裝有左巡測相機(jī)和右巡測相機(jī)。

所述飛行設(shè)備艙內(nèi)設(shè)置有飛行控制系統(tǒng)，且飛行控制系統(tǒng)包括無人機(jī)處理器，所述無人機(jī)處理器的輸入端分別與蓄電池、24GHZ雷達(dá)傳感器和多傳感模塊電連接，所述無人機(jī)處理器雙向電連接有信號(hào)收發(fā)模塊、飛行電機(jī)、左巡測相機(jī)和右巡測相機(jī)，且信號(hào)收發(fā)模塊分別與線上平臺(tái)和地面站接受處理平臺(tái)雙向信號(hào)連接。

優(yōu)選的，所述行走支撐輪包括安裝板，在安裝板正面固定安裝有兩個(gè)滑輪，且兩個(gè)滑輪的表面均設(shè)有絕緣橡膠層。

優(yōu)選的，所述多傳感模塊由GPS傳感模塊、距離傳感模塊、速度傳感模塊、穩(wěn)定傳感模塊和濕度傳感模塊構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述線上平臺(tái)包括信息發(fā)送與接收系統(tǒng)，所述信息發(fā)送與接收系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和身份驗(yàn)證模塊信號(hào)連接。

優(yōu)選的，所述地面站接受處理平臺(tái)包括圖像接收系統(tǒng)、圖像快速處理系統(tǒng)和控制指令發(fā)送系統(tǒng)，且圖像接收系統(tǒng)通過圖像快速處理系統(tǒng)與顯示屏電連接。

一種旋翼無人機(jī)上下線進(jìn)行帶電作業(yè)的引導(dǎo)裝置的引導(dǎo)方法，包括以下步驟：

S1、人工控制靠近階段：啟動(dòng)無人機(jī)，飛行控制系統(tǒng)、GPS傳感模塊、距離傳感模塊、速度傳感模塊、穩(wěn)定傳感模塊、濕度傳感模塊和24GHZ雷達(dá)傳感器同時(shí)工作，無人機(jī)處理器對(duì)接收的實(shí)時(shí)勘測距離進(jìn)行快速處理并反饋三維坐標(biāo)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，自主控制旋翼無人機(jī)靠近目標(biāo)架空導(dǎo)線帶電區(qū)域的下方。

S2、自主調(diào)整觸碰階段：通過24GHZ雷達(dá)傳感器，測得無人機(jī)與架空線路之間的可上線距離，自主調(diào)整其姿態(tài)和確認(rèn)坐標(biāo)，使旋翼無人機(jī)上的絕緣支撐桿上的滑輪接觸到架空線。

S3、滑入重合階段：旋翼無人機(jī)移動(dòng)使絕緣支撐桿上的滑輪保持接觸架空線，這時(shí)旋翼無人機(jī)緩慢降低速度，使架空線慢慢開始承重，當(dāng)旋翼無人機(jī)的旋翼停止時(shí)，落線過程結(jié)束。

S4、確認(rèn)上線階段：旋翼無人機(jī)在停止下降后，進(jìn)行上線確定，利用左右巡測相機(jī)拍得照片傳至地面站接受處理平臺(tái)和線上平臺(tái)，若上線位置有偏差，可通過線上平臺(tái)或地面站接受處理平臺(tái)下達(dá)重新上線指令。

本發(fā)明提供了一種旋翼無人機(jī)自主上下線絕緣作業(yè)的引導(dǎo)裝置與方法，通過設(shè)置飛行控制系統(tǒng)，使無人機(jī)使用更加方便，配合無人機(jī)處理器、24GHZ雷達(dá)傳感器和多傳感模塊，對(duì)無人機(jī)進(jìn)行智能控制和傳感，配合線上平臺(tái)和地面站接受處理平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行人為監(jiān)測，解決了長久以來架空線路旋翼無人機(jī)如何順利自主進(jìn)入架空導(dǎo)線帶電區(qū)域這一難題，借助于雷達(dá)探測、GPS等多模塊的協(xié)同作用，檢測計(jì)算無人機(jī)與架空線之間的距離，實(shí)現(xiàn)了旋翼無人機(jī)的精確落線，并且安全絕緣，為進(jìn)行巡檢工作中自主上下線打下基礎(chǔ)，為避免障礙物做出了技術(shù)優(yōu)化，大大降低了人工成本和事故風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種旋翼無人機(jī)上下線進(jìn)行作業(yè)的引導(dǎo)裝置機(jī)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的一種旋翼無人機(jī)上下線進(jìn)行作業(yè)的引導(dǎo)裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。