应用具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法与流程

本发明属于机器人领域，尤其涉及一种应用具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法。

背景技术：

目前，巡线机器人越来越多地用在输电线路，代替人工完成巡检、故障修复及清理等工作，大大提高了巡线效率和安全性。巡线机器人上下线通常有两种方式：(1)由工作人员攀爬至杆塔上，放置或取下机器人。巡线机器人跨档距工作、检修或充电时都要上线和下线，因此采用这种方式工作量大，且有一定的危险性；(2)利用云梯车将工作人员和巡线机器人升至输电线路附近，工作人员放置或取下巡线机器人。由于很多输电线路架设在高山等复杂的地理条件上，体积庞大的云梯车往往难以到达，而且必须停电操作，造成巨大经济损失，这就限制了这种方式的应用。

因此，为了解决上述问题亟需一种安全稳定且不受地理条件限制的实现巡线机器人上下线的方法。

技术实现要素：

为了解决上述缺陷，本发明的第一目的是提供一种具有电磁吸盘的无人机。

本发明的一种具有电磁吸盘的无人机包括机体，机体内设有中央处理器，所述机体连接有若干个机臂，每个机臂连接有旋翼；所述无人机还包括：电磁吸盘，所述电磁吸盘安装于机体上且使得所述无人机保持平衡；所述电磁吸盘与控制电路相连，所述控制电路从旋翼无人机内取电并控制电磁吸盘通电或断电，进而产生磁场或消除磁场。

进一步地，所述电磁吸盘上还设置有距离传感器，用来检测电磁吸盘与被吸附的磁性元件的吸合程度并传送至中央处理器。

进一步地，所述旋翼无人机上还安装有图像采集装置，所述图像采集装置用于检测旋翼无人机外界环境图像信息并传送至中央处理器。

更进一步地，所述中央处理器还与远程服务器相互通信，所述远程服务器与监控终端相互通信。

本发明的具有电磁吸盘的无人机中的电磁吸盘利用电磁原理，通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机通电产生磁场，使得电磁吸盘吸附磁性元件，最终实现无人机稳定搭载附磁性元件的效果；通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机断电消除磁场，使得电磁吸盘与被吸附的磁性元件分离，最终实现无人机与被搭载附磁性元件快速分离的效果。

本发明的第二目的是提供一种具有电磁吸盘的无人机的工作方法，包括两个工作状态，分别为通电状态和断电状态；

在通电状态下，控制电路控制电磁吸盘通电产生磁场，使得电磁吸盘来吸附磁性元件；

在断电状态下，控制电路控制电磁吸盘通电消除磁场，使得电磁吸盘与磁性元件分离。

进一步地，该方法还包括距离传感器检测电磁吸盘与被吸附的磁性元件的吸合程度并传送至中央处理器，再由中央处理器传送至监控终端进行实时监控。

本发明的具有电磁吸盘的无人机的工作方法，在通电状态下，控制电路控制电磁吸盘通电产生磁场，使得电磁吸盘来吸附磁性元件；在断电状态下，控制电路控制电磁吸盘通电消除磁场，使得电磁吸盘与磁性元件分离，为无人机搭载巡线机器人，实现巡线机器人上下线奠定了基础。

本发明的第三目的是提供一种应用所述的具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法，包括：

巡线机器人上线时，将巡线机器人放置于所述无人机的电磁吸盘上，控制电路控制电磁吸盘通电产生磁场，使得电磁吸盘来吸附具有磁性的巡线机器人部位，无人机飞行至上线点；巡线机器人稳定上线后，控制电路控制电磁吸盘断电，无人机脱离巡线机器人回到地面；

巡线机器人下线时，在所述无人机的电磁吸盘未通电的情况下，无人机起飞，到达巡线机器人下方且与巡线机器人接触，控制电路控制电磁吸盘通电，此时巡线机器人脱离线路，无人机载巡线机器人飞回地面；再次由控制电路控制电磁吸盘断电即可将巡线机器人从无人机取下。

本发明的应用具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法利用电磁原理，通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机通电产生磁场，使得电磁吸盘吸附巡线机器人，最终实现巡线机器人与无人机的结合；通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机断电消除磁场，使得电磁吸盘与巡线机器人分离，最终实现无人机与巡线机器人的快速分离，进而方便了巡线机器人上下线不受地理环境的限制，最终提高了巡线机器人巡线效率和安全性。

进一步地，应用所述的具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法还包括：将巡线机器人的电控箱的底部设有磁性层，使得控制电路控制电磁吸盘通电产生磁场时，电磁吸盘来吸附巡线机器人的电控箱的底部。

其中，巡线机器人的电控箱的底部为平面，与电磁吸盘的接触面积最大，因此吸附最稳定，最好的方案是吸附电控箱；巡线机器的其他部位不易吸附，如机械臂，形状较复杂，接触面积较小，吸附力较小且机械臂与电磁吸盘碰撞易损坏。

进一步地，应用所述的具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法还包括：还包括：设置于电磁吸盘上的距离传感器检测电磁吸盘与被吸附的具有磁性的巡线机器人部位的吸合程度并传送至中央处理器，再由中央处理器传送至监控终端进行实时监控。

进一步地，应用所述的具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法还包括：安装在所述旋翼无人机的图像采集装置检测旋翼无人机外界环境图像信息并传送至中央处理器，再由中央处理器传送至监控终端进行实时监控。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的具有电磁吸盘的无人机中的电磁吸盘利用电磁原理，通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机通电产生磁场，使得电磁吸盘吸附磁性元件，最终实现无人机稳定搭载附磁性元件的效果；通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机断电消除磁场，使得电磁吸盘与被吸附的磁性元件分离，最终实现无人机与被搭载附磁性元件快速分离的效果。

(2)本发明的具有电磁吸盘的无人机的工作方法，在通电状态下，控制电路控制电磁吸盘通电产生磁场，使得电磁吸盘来吸附磁性元件；在断电状态下，控制电路控制电磁吸盘通电消除磁场，使得电磁吸盘与磁性元件分离，为无人机搭载巡线机器人，实现巡线机器人上下线奠定了基础。

(3)本发明的应用具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法利用电磁原理，通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机通电产生磁场，使得电磁吸盘吸附巡线机器人，最终实现巡线机器人与无人机的结合；通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机断电消除磁场，使得电磁吸盘与巡线机器人分离，最终实现无人机与巡线机器人的快速分离，进而方便了巡线机器人上下线不受地理环境的限制，最终提高了巡线机器人巡线效率和安全性。

附图说明

图1是本发明的一种无人机电磁吸盘结构示意图；

图2是本发明的一种具有电磁吸盘的无人机结构示意图；

图3是本发明的巡线机器人与无人机电磁吸盘结构相结合的示意图。

其中，1、电磁吸盘；2、导磁面板；3、电控箱；4、旋翼；5、无人机；6巡线机器人。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

实施例一

图2是本发明的一种具有电磁吸盘的无人机结构示意图。如图2所示，本发明提供的一种具有电磁吸盘的无人机5包括机体，机体内设有中央处理器，所述机体连接有若干个机臂，每个机臂连接有旋翼4。

无人机还包括：电磁吸盘1，所述电磁吸盘1安装于机体上且使得所述无人机保持平衡；所述电磁吸盘1与控制电路相连，所述控制电路从旋翼无人机内取电并控制电磁吸盘通电或断电，进而产生磁场或消除磁场。

图1是本发明的无人机的电磁吸盘结构示意图，如图所示的无人机电磁吸盘1，包括线圈，所述线圈与控制电路相连，所述控制电路被配置为控制线圈通电或断电，进而产生磁场或消除磁场；

导磁面板2，其铺设于线圈的磁通面上。如图1所示，导磁面板2的形状为圆形。

导磁面板2的形状也可以设置方形、矩形、菱形或其他形状。

为当线圈导电时，产生磁场进而吸附磁性元件。

当巡线机器人的电控箱3底部设有磁性层，则电磁吸盘1吸附巡线机器人的电控箱3底部。

巡线机器人的结构为现有结构，此处将不再累述。

其中，控制电路的结构可以采用多种电路结构来实现，下面列出一种实施例：

本发明的控制电路的一种实施例：

控制电路包括电源开关元件，所述电源开关元件串接于线圈与电源之间，所述电源开关元件还与第一控制器相连，所述第一控制器被配置为控制电源开关元件通断。

本发明的控制电路通过第一控制器来控制电源开关元件的通断，来实现线圈的通断电，最终实现电磁吸盘与磁性元件的吸附和分离。

进一步地，电磁吸盘上还设置有距离传感器，用来检测电磁吸盘与被吸附的磁性元件的吸合程度并传送至中央处理器。

进一步地，旋翼无人机上还安装有图像采集装置，所述图像采集装置用于检测旋翼无人机外界环境图像信息并传送至中央处理器。

更进一步地，中央处理器还与远程服务器相互通信，所述远程服务器与监控终端相互通信。这样地面的操作人员可以通过远程监控终端实时查看导磁面板与所述巡线机器人的电控箱底部实时接触的状态。

本实施例的具有电磁吸盘的无人机中的电磁吸盘利用电磁原理，通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机通电产生磁场，使得电磁吸盘吸附磁性元件，最终实现无人机稳定搭载附磁性元件的效果；通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机断电消除磁场，使得电磁吸盘与被吸附的磁性元件分离，最终实现无人机与被搭载附磁性元件快速分离的效果。

实施例二

本发明还提供了一种如图2所示的具有电磁吸盘的无人机的工作方法。

本发明的该具有电磁吸盘的无人机的工作方法包括两个工作状态，分别为通电状态和断电状态。

其中，在通电状态下，控制电路控制电磁吸盘通电产生磁场，使得电磁吸盘来吸附磁性元件；

在断电状态下，控制电路控制电磁吸盘通电消除磁场，使得电磁吸盘与磁性元件分离。

进一步地，该方法还包括距离传感器检测电磁吸盘与被吸附的磁性元件的吸合程度并传送至中央处理器，再由中央处理器传送至监控终端进行实时监控。

本实施例的具有电磁吸盘的无人机的工作方法，在通电状态下，控制电路控制电磁吸盘通电产生磁场，使得电磁吸盘来吸附磁性元件；在断电状态下，控制电路控制电磁吸盘通电消除磁场，使得电磁吸盘与磁性元件分离，为无人机搭载巡线机器人，实现巡线机器人上下线奠定了基础。

实施例三

如图3所示，巡线机器人6与无人机5上的电磁吸盘结构1相吸附，方便了巡线机器人上下线不受地理环境的限制，最终提高了巡线机器人巡线效率和安全性。

其中，巡线机器人6不限于如图3所示的巡线机器人结构形式，巡线机器人6也可以采用其他结构形式的巡线机器人。

本发明还提供应用如图2所示的具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法，包括：

巡线机器人上线时，将巡线机器人放置于所述无人机的电磁吸盘上，控制电路控制电磁吸盘通电产生磁场，使得电磁吸盘来吸附具有磁性的巡线机器人部位，无人机飞行至上线点；巡线机器人稳定上线后，控制电路控制电磁吸盘断电，无人机脱离巡线机器人回到地面；

巡线机器人下线时，在所述无人机的电磁吸盘未通电的情况下，无人机起飞，到达巡线机器人下方且与巡线机器人接触，控制电路控制电磁吸盘通电，此时巡线机器人脱离线路，无人机载巡线机器人飞回地面；再次由控制电路控制电磁吸盘断电即可将巡线机器人从无人机取下。

本实施例的应用具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法利用电磁原理，通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机通电产生磁场，使得电磁吸盘吸附巡线机器人，最终实现巡线机器人与无人机的结合；通过控制电路使具有电磁吸盘的无人机断电消除磁场，使得电磁吸盘与巡线机器人分离，最终实现无人机与巡线机器人的快速分离，进而方便了巡线机器人上下线不受地理环境的限制，最终提高了巡线机器人巡线效率和安全性。

进一步地，应用所述的具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法还包括：将巡线机器人的电控箱的底部设有磁性层，使得控制电路控制电磁吸盘通电产生磁场时，电磁吸盘来吸附巡线机器人的电控箱的底部。

其中，巡线机器的电控箱的底部为平面，与电磁吸盘的接触面积最大，因此吸附最稳定，最好的方案是吸附电控箱；巡线机器的其他部位不易吸附，如机械臂，形状较复杂，接触面积较小，吸附力较小且机械臂与电磁吸盘碰撞易损坏。

进一步地，应用所述的具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法还包括：还包括：设置于电磁吸盘上的距离传感器检测电磁吸盘与被吸附的具有磁性的巡线机器人部位的吸合程度并传送至中央处理器，再由中央处理器传送至监控终端进行实时监控。

进一步地，应用所述的具有电磁吸盘的无人机实现巡线机器人上下线的方法还包括：安装在所述旋翼无人机的图像采集装置检测旋翼无人机外界环境图像信息并传送至中央处理器，再由中央处理器传送至监控终端进行实时监控。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。