CN113844557B - 一种无人机停机巢及无人机电力运维系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及停机巢技术领域，具体公开了一种无人机停机巢及无人机电力运维系统，该无人机停机巢包括移动模块、停机巢模块、云台模块、控制器。移动模块沿第一方向或第二方向移动。当无人机处于密度较大的电气设备的环境中时，无人机降落至停机坪，角度调节组件驱动停机坪绕第三方向转动，直至固定组件可将无人机与停机巢的相对位置进行固定。移动模块带动无人机沿第一方向或第二方向移动，进行现场的监测及运维。伸缩组件根据无人机需检测的高度以及前方的障碍物驱动停机巢沿第三方向运动。由于地面的不平会导致停机坪的晃动，为保证无人机监测设备的清晰度及稳定性，角度调节组件可以带动停机巢绕第一方向、第二方向转动，可以减小停机坪的晃动。

Description

一种无人机停机巢及无人机电力运维系统

技术领域

本发明涉及停机巢技术领域，尤其涉及一种无人机停机巢及无人机电力运维系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。随着无线通信技术、航空遥感测绘技术、GPS导航定位技术及自动控制技术的发展，无人机发展迅速，尤其是多旋翼无人机，广泛应用于电力设施运维等诸多领域。

在电力运维行业，尤其是变电站设备无人机运维领域中，存在无人机续航时间短无法完成全部运维任务，或部分设备区域受变电站设备结构影响，无人机低空飞行运维设备可能因设备密集和无人机避障功能影响无法飞行工作，若关闭避障功能则可能因撞击设备导致损坏电力设备事件。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种无人机停机巢及无人机电力运维系统，以解决相关技术中无人机续航时间短，且难以在设备密度较大的环境中低空飞行，进而无法实现正常运维的问题。

一方面，本发明提供一种无人机停机巢，该无人机停机巢包括：

移动模块，沿第一方向或第二方向移动；

停机巢模块，所述停机巢模块包括停机巢、固定组件和第一驱动件，所述停机巢包括设置有安装孔的本体和设置于所述安装孔的停机坪，所述第一驱动件驱动所述停机坪在所述安装孔内绕第三方向转动，所述固定组件固定于所述本体且用于将无人机固定于所述停机坪；

云台模块，所述云台模块包括角度调节组件和伸缩组件，所述角度调节组件驱动所述停机巢模块绕所述第一方向或所述第二方向或所述第三方向转动，所述伸缩组件设置于所述移动模块，且驱动所述停机巢模块沿所述第三方向移动，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直；

控制器，所述控制器控制所述移动模块和所述云台模块的运动。

作为无人机停机巢的优选技术方案，所述移动模块包括壳体和设置于所述壳体两侧的履带式行走机构。

作为无人机停机巢的优选技术方案，所述移动模块还包括第一激光雷达，所述第一激光雷达设置于所述壳体且与所述控制器连接。

作为无人机停机巢的优选技术方案，所述伸缩组件为液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的一端与所述移动模块固接，所述液压伸缩杆的另一端与所述角度调节组件固接；

或所述伸缩组件为气压伸缩杆，所述气压伸缩杆的一端与所述移动模块固接，所述气压伸缩杆的另一端与所述角度调节组件固接。

作为无人机停机巢的优选技术方案，所述角度调节组件包括第二驱动件、第三驱动件和第四驱动件，所述第二驱动件驱动所述停机巢模块绕所述第一方向转动，所述第三驱动件驱动所述停机巢模块绕所述第二方向转动，所述第四驱动件驱动所述停机巢模块绕所述第三方向转动。

作为无人机停机巢的优选技术方案，所述停机巢模块还包括第二激光雷达，所述第二激光雷达设置于所述停机巢且与所述控制器连接。

另一方面，本发明提供一种无人机电力运维系统，包括无人机和上述任一方案中的无人机停机巢。

作为无人机电力运维系统的优选技术方案，所述停机巢模块还包括数据接收装置，所述数据接收装置设置于所述停机巢且与所述控制器连接；所述无人机还包括数据传输装置，所述数据传输装置和所述数据接收装置无线连接。

作为无人机电力运维系统的优选技术方案，所述无人机包括两个起落架；

所述固定组件为两个机械爪，两个所述机械爪分别夹紧两个所述起落架，且将所述无人机固定于所述停机坪。

作为无人机电力运维系统的优选技术方案，两个所述起落架一个设置有正极接头，另一个设置有负极接头；

两个所述机械爪一个设置有正极夹片，另一个设置有负极夹片，两个所述机械爪分别夹紧两个所述起落架时，所述正极夹片与所述正极接头抵紧，所述负极夹片与所述负极接头抵紧。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种无人机停机巢，该无人机停机巢包括移动模块、停机巢模块、云台模块、控制器。移动模块沿第一方向或第二方向移动；停机巢模块包括停机巢、固定组件和第一驱动件，停机巢包括设置有安装孔的本体和设置于安装孔的停机坪，第一驱动件驱动停机坪在安装孔内绕第三方向转动，固定组件固定于本体且用于将无人机固定于停机坪；云台模块包括角度调节组件和伸缩组件，角度调节组件驱动停机巢模块绕第一方向或第二方向或第三方向转动，伸缩组件设置于移动模块，且驱动停机巢模块沿第三方向移动，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直；控制器控制移动模块和云台模块的运动。当无人机处于密度较大的电气设备的环境中时，无人机无法正常完成运维工作。此时，无人机停机巢开始工作，首先移动模块驱动无人机停机巢进入无人机可降落区域，然后角度调节组件驱动停机巢模块沿第三方向转动，使停机巢组件转动至无人机方便降落的位置。无人机降落至停机坪，此时，第一驱动件驱动停机坪绕第三方向转动，直至固定组件可将无人机与停机巢的相对位置进行固定。移动模块根据现场环境及预设的路径带动无人机沿第一方向或第二方向移动，进而使无人机进行现场的监测及运维。移动过程中，伸缩组件根据无人机需检测的高度以及前方的障碍物驱动停机巢模块沿第三方向运动，进而可以使无人机检测到不同高度的设备，以及避开前方的障碍物。在移动模块移动过程中，由于地面的不平会导致停机坪的晃动，为保证无人机监测设备的清晰度及稳定性，角度调节组件可以带动停机巢模块绕第一方向、第二方向转动，进而可以减小停机巢模块的晃动，使停机坪始终保持在水平位置。该无人机停机巢可以克服环境中设备的密集，无人机无法正常工作或由于无人机的续航较短，无法完成整个运维任务等情况下，无人机对现场设备进行监测运维。

附图说明

图1为本发明实施例中无人机停机巢的结构示意图一；

图2为本发明实施例中无人机停机巢的结构示意图二；

图3为本发明实施例中无人机停机巢的结构示意图三；

图4为本发明实施例中停机巢模块和云台模块的结构示意图。

图中：

1、移动模块；11、壳体；12、履带式行走机构；13、第一激光雷达；

2、停机巢模块；21、停机巢；211、本体；212、停机坪；22、固定组件；23、第二激光雷达；24、数据接收装置；

3、云台模块；31、角度调节组件；311、第二驱动件；312、第三驱动件；313、第四驱动件；32、伸缩组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1～4所示，本实施例提供一种无人机停机巢，该无人机停机巢包括移动模块1、停机巢模块2、云台模块3、控制器。该无人机停机巢包括移动模块1、停机巢模块2、云台模块3、控制器。移动模块1沿第一方向或第二方向移动；停机巢模块2包括停机巢21、固定组件22和第一驱动件，停机巢21包括设置有安装孔的本体211和设置于安装孔的停机坪212，第一驱动件驱动停机坪212在安装孔内绕第三方向转动，固定组件22固定于本体211且用于将无人机固定于停机坪212；云台模块3包括角度调节组件31和伸缩组件32，角度调节组件31驱动停机巢模块2绕第一方向或第二方向或第三方向转动，伸缩组件32设置于移动模块1，且驱动停机巢模块2沿第三方向移动，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直；控制器控制移动模块1和云台模块3的运动。当无人机处于密度较大的电气设备的环境中时，无人机无法正常完成运维工作。此时，无人机停机巢开始工作，首先移动模块1驱动无人机停机巢进入无人机可降落区域，然后角度调节组件驱动停机巢模块2沿第三方向转动，使停机巢21转动至无人机方便降落的位置。无人机降落至停机坪212，此时，第一驱动件驱动停机坪212绕第三方向转动，直至固定组件22可将无人机与停机巢21的相对位置进行固定。移动模块1根据现场环境及预设的路径带动无人机沿第一方向或第二方向移动，进行现场的监测及运维。移动过程中，伸缩组件32根据无人机需检测的高度以及前方的障碍物驱动停机巢模块2沿第三方向运动，进而可以使无人机检测到不同高度的设备，以及避开前方的障碍物。在移动模块1移动过程中，由于地面的不平会导致停机坪212的晃动，为保证无人机监测设备的清晰度及稳定性，角度调节组件31可以带动停机巢模块2绕第一方向、第二方向转动，进而可以减小停机巢模块2的晃动，使停机坪212始终保持在水平位置。角度调节组件31可以驱动停机巢模块2绕第三方向转动，可实现无人机停机巢搭载无人机时，实现360度旋转，进而实现多角度运维功能。该无人机停机巢可以克服环境中设备的密集，无人机无法正常工作情况下，无人机对现场设备进行监测运维。

具体地，第一驱动件为伺服电机。伺服电机通过驱动齿轮组件进而驱动停机坪212绕第三方向转动。

可选地，移动模块1包括壳体11和设置于壳体11两侧的履带式行走机构12。本实施例中，设置履带式行走机构12可以提高移动模块1的通过性。可更好的适应不同的路况。

可选地，移动模块1还包括第一激光雷达13，第一激光雷达13设置于壳体11且与控制器连接。本实施例中，第一雷达设置于壳体11移动的方向，设置第一雷达可以探测移动模块1移动方向的障碍物，进而有利于线路的规划。在其他实施例中，第一激光雷达13也可以设置在壳体11的最高处，该设置可以使第一激光雷达13探测移动模块1四周的障碍物。

可选地，伸缩组件32为液压伸缩杆，液压伸缩杆的一端与移动模块1固接，液压伸缩杆的另一端与角度调节组件31固接；或伸缩组件32为气压伸缩杆，气压伸缩杆的一端与移动模块1固接，气压伸缩杆的另一端与角度调节组件31固接。本实施例中，伸缩组件32可以为气压伸缩杆也可以是液压伸缩杆。在其他实施例中，也可以是齿轮和齿条的啮合传动或者丝杠和螺母的螺接。

可选地，角度调节组件31包括第二驱动件311、第三驱动件312和第四驱动件313，第二驱动件311驱动停机巢模块2绕第一方向转动，第三驱动件312驱动停机巢模块2绕第二方向转动，第四驱动件313驱动停机巢模块2绕第三方向转动。本实施例中，第二驱动件311、第三驱动件312和第四驱动件313均为伺服电机。

可选地，停机巢模块2还包括第二激光雷达23，第二激光雷达23设置于停机巢21且与控制器连接。本实施例中，第二激光雷达23可以探测无人机的具体位置，进而根据无人机的位置控制移动组件向无人机的位置靠近。

另一方面，本发明提供一种无人机电力运维系统，包括无人机和上述方案中的无人机停机巢。

可选地，停机巢模块2还包括数据接收装置24，数据接收装置24设置于停机巢21且与控制器连接；无人机还包括数据传输装置，数据传输装置和数据接收装置24无线连接。本实施例中，无人机探测到的资料通过数据传输装置传至数据接收装置24，进而通过集成于控制器上的无线通信模块传输到后台控制室。

可选地，无人机包括两个起落架；固定组件22为两个机械爪，两个机械爪分别夹紧两个起落架，且将无人机固定于停机坪212。本实施例中，当第一驱动件将停机坪212转动到合适的位置时，两个机械爪夹紧无人机的两个起落架，并将无人机固定于停机坪212上。

可选地，两个起落架一个设置有正极接头，另一个设置有负极接头；

两个机械爪一个设置有正极夹片，另一个设置有负极夹片，两个机械爪分别夹紧两个起落架时，正极夹片与正极接头抵紧，负极夹片与负极接头抵紧。本实施例中，两个起落架分别集成有正极接头和负极接头，当第一驱动件通过调节停机坪212进而将无人机调整到合适位置时，两个机械爪分别夹紧两个起落架时，正极夹片与正极接头抵紧，负极夹片与负极接头抵紧。无人机停机巢便可向无人机充电。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无人机停机巢，其特征在于，包括：

移动模块（1），沿第一方向或第二方向移动；

停机巢模块（2），所述停机巢模块（2）包括停机巢（21）、固定组件（22）和第一驱动件，所述停机巢（21）包括设置有安装孔的本体（211）和设置于所述安装孔的停机坪（212），所述第一驱动件驱动所述停机坪（212）在所述安装孔内绕第三方向转动，所述固定组件（22）固定于所述本体（211）且用于将无人机固定于所述停机坪（212），所述第一驱动件为伺服电机；

所述无人机包括两个起落架；所述固定组件（22）为两个机械爪，两个所述机械爪分别夹紧两个所述起落架，且将所述无人机固定于所述停机坪（212）；

云台模块（3），所述云台模块（3）包括角度调节组件（31）和伸缩组件（32），所述角度调节组件（31）驱动所述停机巢模块（2）绕所述第一方向或所述第二方向或所述第三方向转动，所述伸缩组件（32）设置于所述移动模块（1），且驱动所述停机巢模块（2）沿所述第三方向移动，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直；

所述角度调节组件（31）包括第二驱动件（311）、第三驱动件（312）和第四驱动件（313），所述第二驱动件（311）驱动所述停机巢模块（21）绕所述第一方向转动，所述第三驱动件（312）驱动所述停机巢模块（2）绕所述第二方向转动，所述第四驱动件（313）驱动所述停机巢模块（2）绕所述第三方向转动；

控制器，所述控制器控制所述移动模块（1）和所述云台模块（3）的运动。

2.根据权利要求1所述的无人机停机巢，其特征在于，所述移动模块（1）包括壳体（11）和设置于所述壳体（11）两侧的履带式行走机构（12）。

3.根据权利要求2所述的无人机停机巢，其特征在于，所述移动模块（1）还包括第一激光雷达（13），所述第一激光雷达（13）设置于所述壳体（11）且与所述控制器连接。

4.根据权利要求1所述的无人机停机巢，其特征在于，所述伸缩组件（32）为液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的一端与所述移动模块（1）固接，所述液压伸缩杆的另一端与所述角度调节组件（31）固接；

或所述伸缩组件（32）为气压伸缩杆，所述气压伸缩杆的一端与所述移动模块（1）固接，所述气压伸缩杆的另一端与所述角度调节组件（31）固接。

5.根据权利要求1所述的无人机停机巢，其特征在于，所述停机巢模块（2）还包括第二激光雷达（23），所述第二激光雷达（23）设置于所述停机巢（21）且与所述控制器连接。

6.一种无人机电力运维系统，其特征在于，包括无人机和权利要求1-5任一项所述的无人机停机巢。

7.根据权利要求6所述的无人机电力运维系统，其特征在于，所述停机巢模块（2）还包括数据接收装置（24），所述数据接收装置（24）设置于所述停机巢（21）且与所述控制器连接；

所述无人机还包括数据传输装置，所述数据传输装置和所述数据接收装置（24）无线连接。

8.根据权利要求7所述的无人机电力运维系统，其特征在于，两个所述起落架一个设置有正极接头，另一个设置有负极接头；

两个所述机械爪一个设置有正极夹片，另一个设置有负极夹片，两个所述机械爪分别夹紧两个所述起落架时，所述正极夹片与所述正极接头抵紧，所述负极夹片与所述负极接头抵紧。

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