一种用于无人机的工业机器人及其工作方法与流程

2021-02-14 20:02:42|

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本发明涉及一种用于无人机的工业机器人及其工作方法。

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机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。目前无人机在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的都有所应用。

采用无人机对输电线路铁塔及其周边的电线进行巡检，与传统的巡检方式相比，安全性极高，因此，近年来逐步开始采用无人机对输电线路铁塔及其周边的电线进行巡检，但是由于巡检时需要长时间飞行及开启摄像头等仪器，无人机好点速度较快，因此，有必要提供一种可以实现空中给无人机充电的装置，以避免因无人机需要降落到底面充电而导致效率降低的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于无人机的工业机器人，能够实现对空中巡检输电线路铁塔的无人机进行空中充电，能够避免无人机需要降落充电的问题，能够有利于提升巡检效率，同时能够实现长时间的连续巡检。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于无人机的工业机器人，包括无人机无线充电底座、悬在输电线路铁塔内的机箱箱体和控制装置，所述机箱箱体中部设置有连接座，所述无人机无线充电底座嵌入于连接座设置，所述机箱箱体侧面设置有伸缩杆，所述伸缩杆末端设置有用于夹住输电线路铁塔的铁块的夹具组件，所述机箱箱体顶端设置有用于盖住无人机无线充电底座的左盖体和右盖体，所述左盖体和右盖体均与机箱箱体铰接连接，所述机箱箱体、左盖体和右盖体之间形成有隔离腔，所述无人机无线充电底座位于隔离腔内，所述连接座两侧分别设置有第一电动推杆和第二电动推杆，所述第一电动推杆和第二电动推杆分别与左盖体和右盖体转动连接，所述无人机无线充电底座、第一电动推杆和第二电动推杆均与控制装置电性连接。

作为优选，所述机箱箱体内设置有隔热载板，所述机箱箱体内通过隔热载板形成有上设备区间和下设备区间，所述隔热载板上设置有蓄电池和充放电控制器，所述控制装置安装在隔热载板上，所述控制装置、蓄电池和充放电控制器均位于上设备区间内，所述左盖体、右盖体和伸缩杆上均贴有第一薄膜太阳能电池，所述蓄电池和第一薄膜太阳能电池均与充放电控制器电性连接，所述控制装置和无人机无线充电底座均与蓄电池电性连接，通过配置有隔热载板，可以起到良好的的隔热效果，防止减少上设备区间和下设备区间之间的热传递效率，降低两个区间的相互影响，同时采用了太阳能发电的方式为蓄电池充电，不需要后期布线，提升便捷性，同时又具有良好的环保性。

作为优选，所述下设备区间内设置有风力发电机总成，所述风力发电机总成的输入轴穿出机箱箱体并且设置有风轮，所述风力发电机总成与充放电控制器电性连接，采用了风力发电的方式为蓄电池充电，结合太阳能发电的方式，能够保证蓄电池具有充足的电量，并能够有效的采用了两种的方式进行充电，对单一天气的依赖性较低，同时由于配置有隔热载板，能够有效的避免风力发电机总成工作时的高温影响到充放电控制器和蓄电池。

作为优选，所述右盖体末端设置有顶板，所右盖体与顶板为一体式设置，所述左盖体和右盖体闭合后与顶板构成桶型设置，所述顶板顶面上设置有铁氧体磁性瓷板，所述铁氧体磁性瓷板上安装有rfid解读器，所述顶板上贴有第二薄膜太阳能电池，所述第二薄膜太阳能电池与充放电控制器电性连接，由于左盖体和右盖体闭合后与顶板构成桶型的设计，可以起到良好的密封效果，同时配备有铁氧体磁性瓷板可以提升rfid解读器的抗金属抗干扰能力。

作为优选，所述伸缩杆和夹具组件均设置有一个以上，所述伸缩杆和夹具组件呈环形阵列分布，所述伸缩杆和夹具组件之间设置有旋转节，所述伸缩杆和夹具组件均与旋转节固定连接，夹具组件连接稳定性好，同时配备有旋转节，可以便于工作人员夹住输电线路铁塔的铁板。

作为优选，所述夹具组件包含有相互配合用于夹住输电线路铁塔的l型金属板的第一夹块和第二夹块，所述第一夹块上设置有连接板，所述第二夹块与连接板滑动连接，所述旋转节位于连接板上，所述第一夹块和第二夹块上均设置有螺纹管，所述螺纹管拧入有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓末端设置有锁紧螺母，所述第二夹块背面设置有承接板，所述承接板与第二夹块为一体式设置，所述承接板呈阶梯状设置，所述承接板上设置有第三夹块，所述第三夹块与承接板为一体式设置，所述第三夹块连有与其相互配合用于夹住输电线路铁塔的一字型金属板的第四夹块，所述第三夹块和第四夹块螺栓连接，夹具组件连接稳定性好，采用了双重固定的方式，连接后不易发生位移，同时由于承接板采用了呈阶梯状设置，与输电线路铁塔的铁板贴合性好，方便工作人员安装。

作为优选，所述风力发电机总成外表面设置有散热器，所述散热器上设置有导热管，所述导热管一端与散热器固定连接，所述导热管另一端贯穿机箱箱体并位于风轮上方，所述机箱箱体上设置有安装孔，所述安装孔内插入有散热片，所述散热片一端位于机箱箱体外，所述散热片另一端与蓄电池紧贴，通过配置有导热管和散热片，能够有效的将热量传递到外界，能够有效的提升设备的使用寿命，减少因设备长期在高温下工作而出现设备损坏的情况。

作为优选，所述风轮上设置有扇叶，所述扇叶位于导热管的一侧，所述扇叶与风轮焊接，通过配置有扇叶，能够使得导热管周边的空气能够更好的流动，有利于散热。

作为优选，所述第一电动推杆和第二电动推杆上分别设置有红外线发射管和红外线接收管，所述红外线接收管与控制装置电性连接，通过配置有红外线发射管和红外线接收管，能够迅速的探测到无人机，能够提升智能化程度。

本发明还提供一种用于无人机的工业机器人的工作方法，包括以下步骤：

1）在可无线充电的无人机底部贴上无芯标签；

2）在使用可无线充电的无人机对输电线路铁塔进行高空巡检时，一旦无人机的控制端得出无人机缺电时，将无人机控制至rfid解读器上方，一旦rfid解读器探测到无人机上的无芯标签，即刻将信息反馈给控制装置；

3）控制装置启动第一电动推杆和第二电动推杆将左盖体和右盖体张开，使得无人机可以降落到无人机无线充电底座上进行充电；

4）一旦有红外线发射管发出的红外线被无人机遮挡住后，红外线接收管将信息反馈给控制装置，随后控制装置启动第一电动推杆和第二电动推杆复位，使得左盖体和右盖体闭合；

5)无人机冲完电后，操作者控制无人机上升时，一旦没有遮挡到红外线发射管发出的红外线，红外线接收管可以接收到红外线，红外线接收管将信息反馈给控制装置，随后再次启动第一电动推杆和第二电动推杆将左盖体和右盖体张开，张开持续时间为1min-3min，使得无人机可以远离左盖体和右盖体，随后启动第一电动推杆和第二电动推杆复位使得左盖体和右盖体再次闭合。

本发明的有益效果为：能够实现对空中巡检输电线路铁塔的无人机进行空中充电，能够避免无人机需要降落充电的问题，能够有利于提升巡检效率，同时能够实现长时间的连续巡检。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明一种用于无人机的工业机器人的俯视图。

图2为本发明一种用于无人机的工业机器人的局部剖面图。

图3为本发明一种用于无人机的工业机器人的夹具组件连接后的结构示意图。

图4为本发明一种用于无人机的工业机器人的夹具组件的承接板的局部结构示意图。

图中：

1、无人机无线充电底座；2、机箱箱体；3、控制装置；4、连接座；5、伸缩杆；6、夹具组件；7、左盖体；8、右盖体；9、隔离腔；10、第一电动推杆；11、第二电动推杆；12、隔热载板；13、上设备区间；14、下设备区间；15、蓄电池；16、充放电控制器；17、第一薄膜太阳能电池；18、风力发电机总成；19、风轮；20、顶板；21、铁氧体磁性瓷板；22、rfid解读器；23、第一夹块；24、第二夹块；25、连接板；26、螺纹管；27、锁紧螺栓；28、锁紧螺母；29、承接板；30、第三夹块；31、一字型金属板；32、第四夹块；33、散热器；34、导热管；35、散热片；36、扇叶；37、红外线发射管；38、红外线接收管；39、第二薄膜太阳能电池；40、l型金属板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、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，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。

另外，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定，或钉销固定，或销轴连接，或粘合固定，或铆接固定等常规方式，因此，在实施例中不在详述。

实施例1

如图1-2所示，一种用于无人机的工业机器人，包括无人机无线充电底座1、悬在输电线路铁塔内的机箱箱体2和控制装置3，所述机箱箱体2中部设置有连接座4，所述无人机无线充电底座1嵌入于连接座4设置，所述机箱箱体2侧面设置有伸缩杆5，所述伸缩杆5末端设置有用于夹住输电线路铁塔的铁块的夹具组件6，所述机箱箱体2顶端设置有用于盖住无人机无线充电底座1的左盖体7和右盖体8，所述左盖体7和右盖体8均与机箱箱体2铰接连接，所述机箱箱体2、左盖体7和右盖体8之间形成有隔离腔9，所述无人机无线充电底座1位于隔离腔9内，所述连接座4两侧分别设置有第一电动推杆10和第二电动推杆11，所述第一电动推杆10和第二电动推杆11分别与左盖体7和右盖体8转动连接，所述无人机无线充电底座1、第一电动推杆10和第二电动推杆11均与控制装置3电性连接。

实施例2

如图1-4所示，一种用于无人机的工业机器人，包括无人机无线充电底座1、悬在输电线路铁塔内的机箱箱体2和控制装置3，所述机箱箱体2中部设置有连接座4，所述无人机无线充电底座1嵌入于连接座4设置，所述机箱箱体2侧面设置有伸缩杆5，所述伸缩杆5末端设置有用于夹住输电线路铁塔的铁块的夹具组件6，所述机箱箱体2顶端设置有用于盖住无人机无线充电底座1的左盖体7和右盖体8，所述左盖体7和右盖体8均与机箱箱体2铰接连接，所述机箱箱体2、左盖体7和右盖体8之间形成有隔离腔9，所述无人机无线充电底座1位于隔离腔9内，所述连接座4两侧分别设置有第一电动推杆10和第二电动推杆11，所述第一电动推杆10和第二电动推杆11分别与左盖体7和右盖体8转动连接，所述无人机无线充电底座1、第一电动推杆10和第二电动推杆11均与控制装置3电性连接。

在本实施例中，所述机箱箱体2内设置有隔热载板12，所述机箱箱体2内通过隔热载板12形成有上设备区间13和下设备区间14，所述隔热载板12上设置有蓄电池15和充放电控制器16，所述控制装置3安装在隔热载板12上，所述控制装置3、蓄电池15和充放电控制器16均位于上设备区间13内，所述左盖体7、右盖体8和伸缩杆5上均贴有第一薄膜太阳能电池17，所述蓄电池15和第一薄膜太阳能电池17均与充放电控制器16电性连接，所述控制装置3和无人机无线充电底座1均与蓄电池15电性连接，通过配置有隔热载板12，可以起到良好的的隔热效果，防止减少上设备区间13和下设备区间14之间的热传递效率，降低两个区间的相互影响，同时采用了太阳能发电的方式为蓄电池15充电，不需要后期布线，提升便捷性，同时又具有良好的环保性。

在本实施例中，所述下设备区间14内设置有风力发电机总成18，所述风力发电机总成18的输入轴穿出机箱箱体2并且设置有风轮19，所述风力发电机总成18与充放电控制器16电性连接，采用了风力发电的方式为蓄电池15充电，结合太阳能发电的方式，能够保证蓄电池15具有充足的电量，并能够有效的采用了两种的方式进行充电，对单一天气的依赖性较低，同时由于配置有隔热载板12，能够有效的避免风力发电机总成工作时的高温影响到充放电控制器和蓄电池。

在本实施例中，所述右盖体8末端设置有顶板20，所右盖体8与顶板20为一体式设置，所述左盖体7和右盖体8闭合后与顶板20构成桶型设置，所述顶板20顶面上设置有铁氧体磁性瓷板21，所述铁氧体磁性瓷板21上安装有rfid解读器22，所述顶板20上贴有第二薄膜太阳能电池39，所述第二薄膜太阳能电池39与充放电控制器16电性连接，由于左盖体7和右盖体8闭合后与顶板20构成桶型的设计，可以起到良好的密封效果，同时配备有铁氧体磁性瓷板可以提升rfid解读器的抗金属抗干扰能力。

在本实施例中，所述伸缩杆5和夹具组件6均设置有一个以上，所述伸缩杆5和夹具组件6均呈环形阵列分布，所述伸缩杆5和夹具组件6之间设置有旋转节（未图示），所述伸缩杆5和夹具组件6均与旋转节固定连接，夹具组件6连接稳定性好，同时配备有旋转节，可以便于工作人员夹住输电线路铁塔的铁板。

在本实施例中，所述夹具组件6包含有相互配合用于夹住输电线路铁塔的l型金属板40的第一夹块23和第二夹块24，所述第一夹块23上设置有连接板25，所述第二夹块24与连接板25滑动连接，所述旋转节位于连接板25上，所述第一夹块23和第二夹块24上均设置有螺纹管26，所述螺纹管26拧入有锁紧螺栓27，所述锁紧螺栓27末端设置有锁紧螺母28，所述第二夹块24背面设置有承接板29，所述承接板29与第二夹块24为一体式设置，所述承接板29呈阶梯状设置，所述承接板29上设置有第三夹块30，所述第三夹块30与承接板29为一体式设置，所述第三夹块30连有与其相互配合用于夹住输电线路铁塔的一字型金属板31的第四夹块32，所述第三夹块30和第四夹块32螺栓连接，夹具组件连接稳定性好，采用了双重固定的方式，连接后不易发生位移，同时由于承接板采用了呈阶梯状设置，与输电线路铁塔的铁板贴合性好，方便工作人员安装。

在本实施例中，所述风力发电机总成18外表面设置有散热器33，所述散热器33上设置有导热管34，所述导热管34一端与散热器33固定连接，所述导热管34另一端贯穿机箱箱体2并位于风轮19上方，所述机箱箱体2上设置有安装孔（未图示），所述安装孔内插入有散热片35，所述散热片35一端位于机箱箱体2外，所述散热片35另一端与蓄电池15紧贴，通过配置有导热管34和散热片35，能够有效的将热量传递到外界，能够有效的提升设备的使用寿命，减少因设备长期在高温下工作而出现设备损坏的情况。

在本实施例中，所述风轮19上设置有扇叶36，所述扇叶36位于导热管34的一侧，所述扇叶36与风轮19焊接，通过配置有扇叶36，能够使得导热管34周边的空气能够更好的流动，有利于散热。

在本实施例中，所述第一电动推杆10和第二电动推杆11上分别设置有红外线发射管37和红外线接收管38，所述红外线接收管38与控制装置3电性连接，通过配置有红外线发射管37和红外线接收管38，能够迅速的探测到无人机，能够提升智能化程度。

本发明还提供一种用于无人机的工业机器人的工作方法，包括以下步骤：

1）在可无线充电的无人机底部贴上无芯标签；

3）控制装置启动第一电动推杆和第二电动推杆将左盖体和右盖体张开，使得无人机可以降落到无人机无线充电底座上进行充电；

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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