一种电力线路巡检无人机的制作方法

1.本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种电力线路巡检无人机。


背景技术：

2.高压输送在电力输送领域有着广泛的用途，但这些架设的高压输送线路通常设置户外，电力输电线路长期暴露在野外，不仅要承受电力负荷带来压力，还要长期受雷击闪电、风吹雨打等外力破坏，造成输电线路绝缘子磨损缺失、导线断股、防震锤缺失等隐患，这些故障隐患问题若不能及时被发现，会严重威胁电能传输。
3.无人机在各个领域均有较大的发展。利用无人机完成电力巡检工作，能够大幅提升电力巡检效率，以保证电网安全。但是，现有的无人机巡检设备的摄像设备大多采用裸露挂载的方式，裸露的摄像设备在野外工作的过程中，极易发生磕碰事故造成损坏，需要一种保护装置将摄像设备进行保护收纳，如专利号为cn112109893a的一种无人机电力巡检辅助装置，能够启动第二电机、第三电机和第四电机，第三电机的输出轴转动带动第二转轴转动，第二转轴带动第二防护罩转动，第二防护罩完全收纳入第一防护罩内，第二电机的输出轴转动带动蜗杆，蜗杆通过与蜗轮转动带动第一转轴转动，第一转轴通过防护装置带动检测机构转动，调整摄像头的水平位置，第四电机的输出轴转动带动安装块转动，安装块带动摄像头的竖直方向位置，提高电力巡检的灵活性，并且在不进行工作时第一防护罩和第二防护罩能有效地对检测机构进行防护，其运行过程复杂，过多的用电设备会降低无人机的续航，同时其支撑结构固定于无人机本体的下方，会在摄像头进行监测作业时造成遮挡，影响摄像头的信息采集。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种电力线路巡检无人机，能够对摄像装置进行保护收纳的同时，将支腿进行水平展开，以此让摄像设备获得更好的巡检视野。
5.本发明采取的技术方案具体如下：一种电力线路巡检无人机，包括机体，所述机体的内部设置有垂直滑动的摄像装置，所述摄像装置的两侧设置有驱动装置，所述驱动装置包括驱动电机、驱动齿轮、联动齿环、联动齿轮、举升螺杆和第一锥齿轮，所述驱动电机与机体的内部固定连接，所述驱动齿轮与驱动电机的输出端固定连接，所述联动齿环与机体的内部转动连接，所述联动齿轮设置于联动齿环的两侧，并与联动齿环相啮合，所述举升螺杆的一端与联动齿轮的轴心处固定连接，所述第一锥齿轮的轴心处于举升螺杆的另一端固定连接，所述举升螺杆与摄像装置的两侧转动连接，所述第一锥齿轮的下部设置有防护装置，所述机体的下部转动设置有支撑装置。
6.本发明进一步设置为：所述摄像装置包括举升座、云台和摄像模组，所述举升座与机体的内部滑动连接，所述云台与举升座的下表面固定连接，所述摄像模组与云台的内部固定连接。
7.本发明进一步设置为：所述举升座的外缘一体成型有多个限位块，所述机体的内部开设有与限位块相配合的导向槽。
8.本发明进一步设置为：所述举升座的两侧对称设置有举升块，所述举升块的内部开设有螺纹槽，所述螺纹槽与举升螺杆相适配。
9.本发明进一步设置为：所述防护装置包括第二锥齿轮、挤压螺杆、防护板和挤压板，所述第二锥齿轮的上部与第一锥齿轮下部相啮合，所述挤压螺杆的一端与第二锥齿轮两侧的轴心处固定连接，所述挤压螺杆的另一端与机体的内部转动连接，所述防护板的上部与挤压螺杆滑动连接，所述挤压板的下部与防护板上部滑动连接，所述挤压板下端的内部与挤压螺杆相配合。
10.本发明进一步设置为：所述第二锥齿轮的两侧的挤压螺杆的螺纹相反本发明进一步设置为：所述防护板的上部的一侧一体成型有导向座，所述导向座的内部开设有通孔，所述通孔与挤压螺杆的外缘相适配，所述防护板上部的内部开设有滑动槽，所述滑动槽的内部设置有导向杆，所述导向杆一端的外缘套接有弹性复位件，所述挤压板下端一体成型有滑动块，所述滑动块下端的内部与导向杆滑动连接，所述滑动块的上部与挤压螺杆相配合。
11.本发明进一步设置为：所述支撑装置包括转动轴、支腿、挤压柱、连接杆、挤压块和弹性挤压件，所述转动轴与机体下部转动连接，所述支腿的一端与转动轴的下部固定连接，所述挤压柱与转动轴的上部固定连接，所述连接杆两端的内部与挤压柱滑动连接，所述挤压块与连接杆内部滑动连接，所述弹性挤压件设置于连接杆与挤压块之间。
12.本发明进一步设置为：所述连接杆的中部设置为圆柱状，所述连接杆中部的一侧与挤压板，滑动连接，所述挤压板与连接杆连接处设置为斜面，所述斜面下部设置有斜槽。
13.本发明取得的技术效果为：本发明采用摄像装置与驱动装置的设计，使得驱动电机启动时，带动驱动齿轮同步转动，驱动联动齿环转动，进而带动联动齿轮转动，带动举升螺杆转动，从而挤压举升座进行垂直方向的滑动，以此可通过控制驱动电机的转动方向来控制举升螺杆的转动方向，来调整举升座的上下滑动，从而能够实现后续的收纳保护目的。
14.本发明采用驱动装置与防护装置的设计，使得驱动装置在驱动垂直设置的举升螺杆进行转动时，举升螺杆能够将自身垂直转动的动力，通过相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮转化为防护装置的水平转动力，并通过与第二锥锥齿轮固定连接的挤压螺杆的转动、挤压推动挤压板，使挤压板带动防护板沿挤压螺杆进行水平方向的滑动，以此可控制防护板向两侧打开与拼合，能够将摄像装置完全收纳在机体的内部，避免其受到磕碰而损坏，尤其是在降落或其他需要停靠的情况下，能够提供更好的保护效果。
15.本发明采用防护装置与支撑装置的设计，使得挤压板在带动防护板打开后，继续向两侧滑动挤压挤压连接杆，使连接杆向下移动，同时挤压支腿，使支腿以转动轴为轴向两侧转动直至水平展开，以此避免支腿遮挡为摄像装置，为摄像装置提供更好的巡查视野。
附图说明
16.图1是本发明的实施例整体示意图；图2是本发明的实施例整体底部示意图；
图3是本发明的实施例整体内部示意图；图4是本发明的实施例摄像装置、驱动装置和防护装置组合示意图；图5是本发明的实施例摄像装置示意图；图6是本发明的实施例支撑装置示意图；图7是本发明的实施例防护装置示意图。
17.附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、机体；2、摄像装置；201、举升座；2011、限位块；2012、举升块；202、云台；203、摄像模组；3、驱动装置；301、驱动电机；302、驱动齿轮；303、联动齿环；304、联动齿轮；305、举升螺杆；306、第一锥齿轮；4、防护装置；401、第二锥齿轮；402、挤压螺杆；403、防护板；4031、导向座；4032、滑动槽；4033、导向杆；4034、弹性复位件；404、挤压板；4041、滑动块；4042、斜槽；5、支撑装置；501、转动轴；502、支腿；503、挤压柱；504、连接杆；505、挤压块；506、弹性挤压件。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
19.如图1至图7所示，一种电力线路巡检无人机，包括机体1，机体1的内部设置有垂直滑动的摄像装置2，摄像装置2的两侧设置有驱动装置3，驱动装置3包括驱动电机301、驱动齿轮302、联动齿环303、联动齿轮304、举升螺杆305和第一锥齿轮306，驱动电机301与机体1的内部固定连接，驱动电机301与机体1内部的供电单元电性连接，此为可充电的蓄电池组，驱动齿轮302与驱动电机301的输出端固定连接，联动齿环303与机体1的内部转动连接，联动齿轮304设置于联动齿环303的两侧，并与联动齿环303相啮合，举升螺杆305的一端与联动齿轮304的轴心处固定连接，第一锥齿轮306的轴心处与举升螺杆305的另一端固定连接，举升螺杆305与摄像装置2的两侧转动连接，第一锥齿轮306的下部设置有防护装置4，机体1的下部转动设置有支撑装置5。
20.具体的，在初始状态下，摄像装置2被收纳在机体1的内部，防护装置4处于关闭状态，支撑装置5处于倾斜状态，当需要机体1进行巡检作业时，控制机体1飞至空中，然后启动驱动电机301带动驱动齿轮302转动，进而带动联动齿环303进行转动，联动齿环303的转动带动位于其两侧的联动齿轮304进行转动，联动齿轮304的转动带动举升螺杆305进行转动，举升螺杆305的转动使摄像装置2逐渐向下滑动，同时举升螺杆305的转动带动第一锥齿轮306进行转动，第一锥齿轮306驱动防护装置4向两侧逐渐滑动打开，当防护装置4完全打开时，防护装置4继续向两侧滑动挤压支撑装置5，使支撑装置5逐渐向两侧展开，直至支撑装置5完全展开至水平展开状态，此时摄像装置2处于伸出状态，由于支撑装置5在水平展开状态下处于摄像装置2的上方，以此避免摄像装置2在处于伸出的工作状态时被支撑装置5遮挡，为摄像装置2提供更加全面的视野进行巡检；当巡检工作结束时，控制机体1降落时，只需控制驱动电机301反向转动，带动联动齿环303反向转动，进而带动举升螺杆305反向转动，即可使摄像装置2向上滑动至机体1的内部进行收纳，同时挤压防护装置4，使防护装置4逐渐拼合，直至将摄像装置2完全收纳在
机体1的内部，支撑装置5失去防护装置4的挤压后逐渐向下转动进入倾斜状态，至此完成对摄像装置2的收纳与伸出、防护装置4的关闭与打开和支撑装置5的倾斜状态与水平展开状态的切换。
21.此处需要说明的是，由于巡检无人机主要功能是利用采相反馈，用于替代人工巡视，因此其主要的配件除了摄像装置2之外，还应当配备相应的通信模块（图未示出），以便更好的反馈图像信息，此外对于无人机自身的硬件，如飞控、电池等部件均可以在机体1的内部进行设置，具体的设置可以根据型号规格进行选装，当然这也是无人机必不可少的零部件，此外操控方面，也可以是通过对应的遥控器进行操作，此处没有过多描述，并不代表其无法正常使用，而是其与本发明的核心点没有必要的联系，故在此就不再做具体的赘述了如图2至图4所示，摄像装置2包括举升座201、云台202和摄像模组203，举升座201与机体1的内部滑动连接，云台202与举升座201的下表面固定连接，摄像模组203与云台202的内部固定连接，摄像模组203与机体1内部的供电单元电性连接，当举升螺杆305通过螺纹传动使举升座201向下滑动时，举升座201带动云台202与摄像模组203一同下降，直至云台202与摄像模组203处于机体1的外部，此时可通过调整云台202来控制摄像模组203巡检方向；举升螺杆305通过螺纹传动使举升座201向上滑动时，即可带动云台202与摄像模组203一同上升，直至举升座201处于机体1内部的最高位置，此时云台202与摄像模组203被完全收纳在机体1的内部，进而对巡检无人机的摄像装置2进行保护。
22.摄像模组203的内部集成有高清摄像镜头和高清热成像镜头，高清摄像镜头和高清热成像镜用于对巡检信息的收集，当然此处并不是对摄像镜头的种类进行限定，此处还可以包括其他用于电力巡检的摄像镜头均可以选择。
23.如图4所示，举升座201的外缘一体成型有多个限位块2011，机体1的内部开设有与限位块2011相配合的导向槽，当举升螺杆305通过螺纹传动使举升座201进行上下滑动时，限位块2011与导向槽的内部滑动连接，为举升座201的上下滑动提供导向和限位，以此避免举升座201出现翻转晃动，保证摄像模组203的工作，提高巡检作业的成像效果。
24.如图4和图5所示，举升座201的两侧对称设置有举升块2012，举升块2012的内部开设有螺纹槽，螺纹槽与举升螺杆305相适配，当举升螺杆305转动时，通过螺纹传动使举升座201沿举升螺杆305进行垂直方向滑动。
25.如图4所示，防护装置4包括第二锥齿轮401、挤压螺杆402、防护板403和挤压板404，第二锥齿轮401的上部与第一锥齿轮306下部相啮合，挤压螺杆402的一端与第二锥齿轮401两侧的轴心处固定连接，挤压螺杆402的另一端与机体1的内部转动连接，防护板403的上部与挤压螺杆402滑动连接，挤压板404的下部与防护板403上部滑动连接；在初始状态下防护板403处于拼合状态，当第二锥齿轮401转动时，带动挤压螺杆402转动，挤压螺杆402通过螺纹传动使两侧的挤压板404向两侧滑动，挤压板404带动防护板403向两侧滑动，直至防护板403之间的距离达到最大，此时防护装置4处于打开状态，从而实现防护板403向两侧滑动打开；当第二锥齿轮401反向转动时，带动挤压螺杆402反向转动，挤压螺杆402的反向转动通过螺纹传动使两侧的挤压板404相向滑动，挤压板404带动防护板403向滑动，直至防护板403相互拼合，此时防护装置4处于关闭状态，从而实现防护板403滑动拼合关闭。
26.如图4和图7所示，第二锥齿轮401的两侧的挤压螺杆402的螺纹相反，当第二锥齿轮401转动时带动挤压螺杆402转动，由于其两侧的螺纹相反，能够在相同的转动方向下，通过螺纹传动使两侧设置为同样螺纹的挤压板404向两侧滑动，以此可通过控制第二锥齿轮401的转动方向可控制两侧挤压板404的滑动方向。
27.如图7所示，防护板403的上部的一侧一体成型有导向座4031，导向座4031的内部开设有通孔，通孔与挤压螺杆402的外缘相适配，防护板403上部的内部开设有滑动槽4032，滑动槽4032的内部设置有导向杆4033，导向杆4033一端的外缘套接有弹性复位件4034，挤压板404下端一体成型有滑动块4041，滑动块4041下端的内部与导向杆4033滑动连接，滑动块4041的上部与挤压螺杆402相配合；在初始状态下，防护板403处于拼合状态，滑动块4041处于滑动槽4032的一端，挤压板404处于挤压螺杆402的一端，当挤压螺杆402转动时，通过螺纹传动使挤压板404向一侧滑动，导向座4031沿挤压螺杆402的外缘滑动，弹性复位件4034的弹性挤压挤压板404，使挤压板404的下部带动防护板403一同滑动，直至防护板403处于打开完全的状态，此时实现防护板403的打开，挤压螺杆402的继续转动通过螺纹传动使挤压板404继续滑动，滑动块4041逐渐向滑动槽4032的另一端滑动，并挤压弹性复位件4034使其收缩，直至挤压板404处于挤压螺杆402的另一端，此时挤压板404的滑动距离达到最大，以此实现防护板403与挤压板404的分层滑动。
28.需要进一步进行说明的是，举升螺杆305与挤压螺杆402的长度相同、齿数相同，第一锥齿轮306和第二锥齿轮401的齿数相同，以此保证举升螺杆305的转动速度与挤压螺杆402相同，防护板403的长度为挤压螺杆402的长度的二分之一，摄像装置2的整体高度为举升螺杆305高度的一半，以此保证摄像装置2在下降至举升螺杆305的一半高度时，防护板403能够完全打开，以此避免摄像装置2伸出时的运动冲突造成卡死。
29.如图6所示，支撑装置5包括转动轴501、支腿502、挤压柱503、连接杆504、挤压块505和弹性挤压件506，转动轴501与机体1下部转动连接，支腿502的一端与转动轴501的下部固定连接，挤压柱503与转动轴501的上部固定连接，连接杆504两端的内部与挤压柱503滑动连接，挤压块505与连接杆504内部滑动连接，弹性挤压件506设置于连接杆504与挤压块505之间；当连接杆504受到挤压板404的挤压力向下滑动时，挤压柱503向连接杆504的内部滑动挤压挤压块505，使挤压块505向连接杆504的内部滑动，挤压块505向内挤压弹性挤压件506使其进入收缩状态，支腿502以转动轴501为轴向两侧转动展开，直至支腿502在机体1的两侧处于水平的水平展开状态；当连接杆504受到向下挤压力消失时，弹性挤压件506弹性回复挤压挤压块505，使挤压块505向连接杆504的两侧伸出挤压挤压柱503，使挤压柱503向连接杆504的两侧滑动，支腿502以转动轴501为轴向两侧下方转动，直至支腿502在机体1的两侧处于的倾斜状态，至此完成对支撑装置5水平展开状态和倾斜状态的切换；当支撑装置5处于倾斜状态时，机体1进行降落，支腿502受力以转动轴501为轴向两侧转动，挤压柱503向连接杆504的内部挤压挤压块505，挤压块505挤压弹性挤压件506使其收缩，以此来吸收机体1降落时的冲击力。
30.如图6所示，连接杆504的中部设置为圆柱状，连接杆504中部的一侧与挤压板404，
滑动连接，挤压板404与连接杆504连接处设置为斜面，斜面下部设置有斜槽4042，当挤压螺杆402通过螺纹传动使挤压板404向两侧滑动时，挤压板404的斜面挤压连接杆504的中部时，使连接杆504向下滑动，直至连接杆504的中部进入到斜槽4042的底部，此时挤压板404到达挤压螺杆402的另一端，支撑装置5处于水平展开状态；当挤压螺杆402通过螺纹传动使挤压板404逐渐拼合时，连接杆504受到斜槽4042的挤压，使连接杆504向上滑动，直至支撑装置5处于打开状态。
31.斜槽4042能够避免支腿502在处于水平打开状态时，给连接杆504的一个向上的挤压力，辅助连接杆504进行向上滑动，避免水平状态时的运动冲突。
32.本发明的工作原理为：在初始状态下，摄像装置2被收纳在机体1的内部，防护装置4处于关闭状态，支撑装置5处于倾斜状态，当需要机体1进行巡检作业时，控制机体1飞至空中，然后启动驱动电机301带动驱动齿轮302转动，进而带动联动齿环303进行转动，联动齿环303的转动带动位于其两侧的联动齿轮304进行转动，联动齿轮304的转动带动举升螺杆305进行转动，举升螺杆305的转动使摄像装置2逐渐向下滑动，同时举升螺杆305的转动带动第一锥齿轮306进行转动，第一锥齿轮306驱动防护装置4向两侧逐渐滑动打开，当防护装置4完全打开时，防护装置4继续向两侧滑动挤压支撑装置5，使支撑装置5逐渐向两侧展开，直至支撑装置5完全展开至水平展开状态，此时摄像装置2处于伸出状态，由于支撑装置5在水平展开状态下处于摄像装置2的上方，以此避免摄像装置2在处于伸出的工作状态时被支撑装置5遮挡，为摄像装置2提供更加全面的视野进行巡检；当巡检工作结束时，控制机体1降落时，只需控制驱动电机301反向转动，带动联动齿环303反向转动，进而带动举升螺杆305反向转动，即可使摄像装置2向上滑动至机体1的内部进行收纳，同时挤压防护装置4，使防护装置4逐渐拼合，直至将摄像装置2完全收纳在机体1的内部，支撑装置5失去防护装置4的挤压后逐渐向下转动进入倾斜状态，至此完成对摄像装置2的收纳与伸出、防护装置4的关闭与打开和支撑装置5的倾斜状态与水平展开状态的切换。
33.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。