一种车载嵌入式无人机智能机舱结构及控制方法与流程

[0001]
本发明涉及电网检测技术领域，尤其是涉及一种车载嵌入式无人机智能机舱结构及控制方法。


背景技术：

[0002]
随着无人机自主巡检技术的推广应用，应用于输电线路巡检的车载移动式机舱技术逐步发展。目前大多数车载式无人机机舱仅为无人机的储藏、收纳，需要手动进行放飞，自动化程度低。并且输电线路现场道路路况、环境恶劣，固定式机舱中高精密度、高电子化的机械元件在移动式机舱中不再适用。


技术实现要素：

[0003]
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车载嵌入式无人机智能机舱结构及控制方法，以缓解现有技术中无人机机舱仅为无人机的储藏、收纳，需要手动进行放飞，自动化程度低的技术问题。
[0004]
第一方面，本发明实施例提供了一种车载嵌入式无人机智能机舱结构包括：
[0005]
无人机舱、无人机起降平台、上层导轨、下层导轨、z轴运动机构、x轴运动机构、y轴运动机构；
[0006]
所述无人机起降平台、所述上层导轨、所述下层导轨、所述z轴升降机构、所述x轴平移机构以及所述y轴平移机构均安装于所述无人机舱内部；
[0007]
所述z轴运动机构带动所述无人机起降平台沿z轴方向运动；
[0008]
所述x轴运动机构带动所述无人机起降平台沿x轴方向运动；
[0009]
所述y轴运动机构带动所述上层导轨沿y轴方向运动；
[0010]
所述z轴方向与水平面垂直，所述y轴方向与所述水平面平行，所述x轴方向与所述z轴方向与所述y轴方向均垂直；
[0011]
所述上层导轨安装于所述无人机起降平台的顶部，所述下层导轨安装于所述无人机起降平台的两侧。
[0012]
优选的，所述z轴运动机构包括第一原动机构、第一传动机构以及往复丝杠；
[0013]
所述第一原动机构、所述第一传动机构以及所述往复丝杠依次相连；
[0014]
所述往复丝杠与所述上层导轨相连以使所述上层导轨沿所述y轴方向运动；
[0015]
所述第一原动机构为电机，所述第一传动机构包括链条、第一链轮以及第二链轮，所述第一链轮与所述第一原动机构的输出轴相连，所述链条与所述第一链轮、所述第二链轮均啮合，所述第二链轮与所述往复丝杠相连。
[0016]
优选的，所述x轴运动机构包括第二原动机构以及第二传动机构；
[0017]
所述第二原动机构为电机，所述第二传动机构包括第一齿轮以及第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述第一齿轮与所述第二原动机构的输出轴相连，所述第二齿轮与所述下层导轨相连，所述第一齿轮、所述第二齿轮的数量均为两个且所述第一
齿轮、所述第二齿轮位于所述无人机起降平台的两侧。
[0018]
优选的，所述z轴运动机构包括气缸以及升降块；
[0019]
所述气缸配有活塞，所述升降块与所述活塞相连。
[0020]
所述z轴运动机构包括丝杠升降机构以及升降块；
[0021]
所述丝杠升降机构包括第三原动机、丝杠、蜗杆；
[0022]
所述丝杠具有所述蜗杆相啮合的齿纹，所述第三原动机的输出轴与所述丝杠的一端相连接；
[0023]
所述蜗杆与所述升降块相连接；
[0024]
所述第三原动机位于所述车载嵌入式无人机智能机舱结构的顶部；
[0025]
所述丝杠另一端与所述车载嵌入式无人机智能机舱结构的底部相连。
[0026]
第二方面，本发明提供了一种采用车载嵌入式无人机智能机舱结构的车载嵌入式无人机智能机舱控制方法，具体包括如下步骤：
[0027]
获取无人机预设路线，以使所述无人机沿所述上层导轨运动并按照预设路线飞行。
[0028]
优选的，所述获取无人机预设路线，以使所述无人机沿所述上层导轨运动并按照预设路线飞行的步骤包括：
[0029]
获取无人机位置信息，所述z轴运动机构工作以使所述无人机起降平台位于同一水平面；
[0030]
所述无人机脱落机舱以使所述无人机位于所述无人机起降平台上；
[0031]
所述y轴运动机构工作以使所述无人机机舱沿所述上层导轨运动，所述x轴运动机构工作以使所述无人机推出机舱。
[0032]
进一步的，可通过卡勾对推动所述无人机；
[0033]
优选的，所述方法还包括：
[0034]
获取所述无人机的储藏仓的预设位置，驱动所述z轴运动机构工作以使所述无人机起降平台位与无人机的储藏仓的预设位置位于同一水平面；
[0035]
所述x轴运动机构工作以使所述无人机进入机舱；
[0036]
所述y轴运动机构工作以使所述无人机机舱沿所述上层导轨运动，所述无人机进入无人机的储藏仓并充电。
[0037]
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种车载嵌入式无人机智能机舱结构及控制方法，结构包括：无人机舱、无人机起降平台、上层导轨、下层导轨、z轴运动机构、x轴运动机构、y轴运动机构；无人机起降平台、上层导轨、下层导轨、z轴升降机构、x轴平移机构以及y轴平移机构均安装于无人机舱内部；z轴运动机构带动无人机起降平台沿z轴方向运动；x轴运动机构带动无人机起降平台沿x轴方向运动；y轴运动机构带动上层导轨沿y轴方向运动；z轴方向与水平面垂直，y轴方向与水平面平行，x轴方向与z轴方向与y轴方向均垂直；上层导轨安装于无人机起降平台的顶部，下层导轨安装于无人机起降平台的两侧。通过本发明提供的结构及方法可以缓解现有技术中无人机机舱仅为无人机的储藏、收纳，需要手动进行放飞，自动化程度低的技术问题。
[0038]
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书
以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0039]
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0040]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]
图1为本发明实施例提供的一种车载嵌入式无人机智能机舱外部机构图；
[0042]
图2为本发明实施例提供的一种车载嵌入式无人机智能机舱内部机构图；
[0043]
图3为本发明实施例提供的另一种车载嵌入式无人机智能机舱内部机构图。
[0044]
图4本发明实施例提供的一种车载嵌入式无人机智能机舱内部机构主视图；
[0045]
图5发明实施例提供的一种车载嵌入式无人机智能机舱内部机构位置关系图。
[0046]
图标：1—无人机起降平台；2—上层导轨；3—无人机；4—下层导轨；5—第二原动机构；6—第一原动机构；。
具体实施方式
[0047]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
[0048]
目前随着无人机自主巡检技术的推广应用，应用于输电线路巡检的车载移动式机舱技术逐步发展。目前大多数车载式无人机机舱仅为无人机的储藏、收纳，需要手动进行放飞，自动化程度低。并且输电线路现场道路路况、环境恶劣，固定式机舱中高精密度、高电子化的机械元件在移动式机舱中不再适用，基于此，本发明实施例提供的一种车载嵌入式无人机智能机舱结构及控制方法，可以缓解现有技术中无人机机舱仅为无人机的储藏、收纳，需要手动进行放飞，自动化程度低的技术问题。
[0049]
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种车载嵌入式无人机智能机舱结构进行详细介绍。
[0050]
实施例一：
[0051]
本发明实施例一提供了一种车载嵌入式无人机智能机舱结构包括：
[0052]
无人机舱、无人机起降平台、上层导轨、下层导轨、z轴运动机构、x轴运动机构、y轴运动机构；
[0053]
所述无人机起降平台、所述上层导轨、所述下层导轨、所述z轴升降机构、所述x轴平移机构以及所述y轴平移机构均安装于所述无人机舱内部；
[0054]
所述z轴运动机构带动所述无人机起降平台沿z轴方向运动；
[0055]
所述x轴运动机构带动所述无人机起降平台沿x轴方向运动；
[0056]
所述y轴运动机构带动所述上层导轨沿y轴方向运动；
[0057]
所述z轴方向与水平面垂直，所述y轴方向与所述水平面平行，所述x轴方向与所述z轴方向与所述y轴方向均垂直；
[0058]
所述上层导轨安装于所述无人机起降平台的顶部，所述下层导轨安装于所述无人机起降平台的两侧。
[0059]
优选的，所述x轴运动机构包括第一原动机构、第一传动机构以及往复丝杠；
[0060]
所述第一原动机构、所述第一传动机构以及所述往复丝杠依次相连；
[0061]
所述往复丝杠与所述上层导轨相连以使所述上层导轨沿所述y轴方向运动；
[0062]
所述第一原动机构为电机，所述第一传动机构包括链条、第一链轮以及第二链轮，所述第一链轮与所述第一原动机构的输出轴相连，所述链条与所述第一链轮、所述第二链轮均啮合，所述第二链轮与所述往复丝杠相连。
[0063]
优选的，所述x轴运动机构包括第二原动机构以及第二传动机构；
[0064]
所述第二原动机构为电机，所述第二传动机构包括第一齿轮以及第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述第一齿轮与所述第二原动机构的输出轴相连，所述第二齿轮与所述下层导轨相连，所述第一齿轮、所述第二齿轮的数量均为两个且所述第一齿轮、所述第二齿轮位于所述无人机起降平台的两侧。
[0065]
优选的，所述z轴运动机构包括气缸以及升降块；
[0066]
所述气缸配有活塞，所述升降块与所述活塞相连。
[0067]
所述z轴运动机构包括丝杠升降机构以及升降块；
[0068]
所述丝杠升降机构包括第三原动机、丝杠、蜗杆；
[0069]
所述丝杠具有所述蜗杆相啮合的齿纹，所述第三原动机的输出轴与所述丝杠的一端相连接；
[0070]
所述蜗杆与所述升降块相连接；
[0071]
所述第三原动机位于所述车载嵌入式无人机智能机舱结构的顶部；
[0072]
所述丝杠另一端与所述车载嵌入式无人机智能机舱结构的底部相连。
[0073]
实施例二：
[0074]
本发明实施例二提供了一种采用车载嵌入式无人机智能机舱结构的车载嵌入式无人机智能机舱方法，具体包括如下步骤：
[0075]
获取无人机预设路线，以使所述无人机沿所述上层导轨运动并按照预设路线飞行。
[0076]
优选的，所述获取无人机预设路线，以使所述无人机沿所述上层导轨运动并按照预设路线飞行的步骤包括：
[0077]
获取无人机位置信息，所述z轴运动机构工作以使所述无人机起降平台位于同一水平面；
[0078]
所述无人机脱落机舱以使所述无人机位于所述无人机起降平台上；
[0079]
所述y轴运动机构工作以使所述无人机机舱沿所述上层导轨运动，所述x轴运动机构工作以使所述无人机推出机舱。
[0080]
优选的，所述方法还包括：
[0081]
获取所述无人机的储藏仓的预设位置，驱动所述z轴运动机构工作以使所述无人机起降平台位与无人机的储藏仓的预设位置位于同一水平面；
[0082]
所述x轴运动机构工作以使所述无人机进入机舱；
[0083]
所述y轴运动机构工作以使所述无人机机舱沿所述上层导轨运动，所述无人机进入无人机的储藏仓并充电。实施例一：
[0084]
本发明实施例一提供了一种车载嵌入式无人机智能机舱结构包括：
[0085]
无人机舱、无人机起降平台1、上层导轨2、下层导轨4、z轴运动机构、x轴运动机构、y轴运动机构；
[0086]
所述无人机起降平台1、所述上层导轨2、所述下层导轨4、所述z轴升降机构、所述x轴平移机构以及所述y轴平移机构均安装于所述无人机舱内部；
[0087]
所述z轴运动机构带动所述无人机起降平台1沿z轴方向运动；
[0088]
所述x轴运动机构带动所述无人机起降平台1沿x轴方向运动；
[0089]
所述y轴运动机构带动所述上层导轨2沿y轴方向运动；
[0090]
所述z轴方向与水平面垂直，所述y轴方向与所述水平面平行，所述x轴方向与所述z轴方向与所述y轴方向均垂直；
[0091]
所述上层导轨2安装于所述无人机起降平台1的顶部，所述下层导轨4安装于所述无人机起降平台1的两侧。
[0092]
优选的，所述x轴运动机构包括第一原动机构、第一传动机构以及往复丝杠；
[0093]
所述第一原动机构、所述第一传动机构以及所述往复丝杠依次相连；
[0094]
所述往复丝杠与所述上层导轨2相连以使所述上层导轨2沿所述y轴方向运动；
[0095]
所述第一原动机构为电机，所述第一传动机构包括链条、第一链轮以及第二链轮，所述第一链轮与所述第一原动机构的输出轴相连，所述链条与所述第一链轮、所述第二链轮均啮合，所述第二链轮与所述往复丝杠相连。
[0096]
优选的，所述x轴运动机构包括第二原动机构以及第二传动机构；
[0097]
所述第二原动机构为电机，所述第二传动机构包括第一齿轮以及第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述第一齿轮与所述第二原动机构的输出轴相连，所述第二齿轮与所述下层导轨4相连，所述第一齿轮、所述第二齿轮的数量均为两个且所述第一齿轮、所述第二齿轮位于所述无人机起降平台1的两侧。
[0098]
优选的，所述z轴运动机构包括气缸以及升降块；
[0099]
所述气缸配有活塞，所述升降块与所述活塞相连。
[0100]
所述z轴运动机构包括丝杠升降机构以及升降块；
[0101]
所述丝杠升降机构包括第三原动机、丝杠、蜗杆；
[0102]
所述丝杠具有所述蜗杆相啮合的齿纹，所述第三原动机的输出轴与所述丝杠的一端相连接；
[0103]
所述蜗杆与所述升降块相连接；
[0104]
所述第三原动机位于所述车载嵌入式无人机智能机舱结构的顶部；
[0105]
所述丝杠另一端与所述车载嵌入式无人机智能机舱结构的底部相连。
[0106]
实施例二：
[0107]
本发明实施例二提供了一种采用车载嵌入式无人机智能机舱结构的车载嵌入式无人机智能机舱控制方法，具体包括如下步骤：
[0108]
获取无人机预设路线，以使所述无人机沿所述上层导轨2运动并按照预设路线飞
行。
[0109]
优选的，所述获取无人机3预设路线，以使所述无人机3沿所述上层导轨2运动并按照预设路线飞行的步骤包括：
[0110]
获取无人机位置信息，所述z轴运动机构工作以使所述无人机起降平台1位于同一水平面；
[0111]
所述无人机脱落机舱以使所述无人机3位于所述无人机起降平台1上；
[0112]
所述y轴运动机构工作以使所述无人机机舱沿所述上层导轨2运动，所述x轴运动机构工作以使所述无人机3推出机舱。
[0113]
优选的，所述方法还包括：
[0114]
获取所述无人机的储藏仓的预设位置，驱动所述z轴运动机构工作以使所述无人机起降平台1位与无人机的储藏仓的预设位置位于同一水平面；
[0115]
所述x轴运动机构工作以使所述无人机3进入机舱；
[0116]
所述y轴运动机构工作以使所述无人机机舱沿所述上层导轨2运动，所述无人机3进入无人机的储藏仓并充电。
[0117]
通过电路系统与车内控制台连接，实现车内操作员对机舱内传动机构、无人机任务的控制。达到无人机在机舱内存储、充电及自主放飞作业的目的。规避传统的“机械爪”等取、换无人机电池等精密机械原件，确保无人机移动机舱的可用性、实用性。能够实现三架无人机通过升降平台自主放飞、自主收回、自主充电，做到输电线路巡检“不间断”作业。能够降低人员现场作业强度，提升无人机巡检效率。
[0118]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
[0119]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0120]
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0121]
另外，在本发明实施例的描述中，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。
[0122]
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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0123]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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