修剪无人机的制作方法

1.本实用新型属于无人机技术领域，更具体地说，是涉及一种修剪无人机。


背景技术：

2.由于我国电力系统电线线缆等的布置区域地形复杂，需要穿越高山丛林等错综复杂的环境，丛林树木等会对线缆的布设产生较大的影响，此外，即使城镇电线线路布设在道路上空，但是其也可能会受树枝、绳索以及其他高空异物的影响。一般地，线缆布设或布设后的异物清理工作，需要作业人员攀爬到指定位置进行清理，这种作业方式作业难度大、作业效率低，且存在着极大的安全隐患。
3.近年来，无人机技术快速发展，无人机越来越广泛的被用于各种如农业生产、抢险救灾等的场景下。如此，随着无人机的普及，应用无人机进行高空异物清理为解决上述难题提供了思路。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的在于提供一种修剪无人机，以解决现有技术中存在的人工清理高空线缆周侧的障碍物存在作业难度大、效率低、安全隐患大的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种修剪无人机，包括无人机主体和修剪装置，无人机主体包括机壳，修剪装置包括电剪组件和连接组件，连接组件包括支撑臂、支撑架、第一驱动件和第二驱动件，第一驱动件安装于机壳上，第一驱动件的输出轴与支撑臂相连用以沿第一旋转方向驱动支撑臂相对机壳转动，第二驱动件安装于支撑臂上，第二驱动件的输出轴与支撑架相连用以沿第二旋转方向驱动支撑架相对支撑臂转动，第一旋转方向的轴线与第二旋转方向的轴线垂直，电剪组件安装于支撑架上。
6.在一实施例中，机壳上安装有挂载件，第一驱动件为安装于挂载件上的旋转式电机，旋转式电机的旋转轴与支撑臂相连以驱动支撑臂相对挂载件沿第一旋转方向旋转。
7.在一实施例中，支撑臂上设置有枢接部，支撑架枢接于枢接部，第二驱动件为安装于支撑臂上的伸缩式电机，伸缩式电机的伸缩轴与支撑架相连以驱动支撑架相对枢接部沿第二旋转方向枢转。
8.在一实施例中，电剪组件包括电剪刀及转接件，转接件安装于支撑架上，电剪刀安装于转接件上。
9.在一实施例中，电剪刀为电动修枝剪刀。
10.在一实施例中，转接件为弧形杆件，支撑架上设置有调向滑轮组和第三驱动件，第三驱动件与调向滑轮组驱动连接，弧形杆件依序穿过调向滑轮组的各滑轮的滑槽，电剪刀安装于弧形杆件远离调向滑轮组的一端，第三驱动件驱动调向滑轮组旋转从而摩擦带动弧形杆件转动以调整电剪刀相对支撑架的角度。
11.在一实施例中，调向滑轮组包括两主动滑轮和一从动滑轮，支撑架上设置有两第三驱动件，两主动滑轮间隔设置于从动滑轮的上方，从动滑轮设置于两主动滑轮之间，两第
三驱动件的输出轴分别与两主动滑轮相连，以驱动两主动滑轮同步同向转动。
12.在一实施例中，第三驱动件为舵机。
13.在一实施例中，支撑臂或支撑架上还设置有供电电源，供电电源与第三驱动件电性连接。
14.在一实施例中，修剪装置还包括图像采集器，图像采集器安装于支撑架上，用以采集电剪刀执行修剪作业时的环境图像信息。
15.本实用新型提供的修剪无人机中的上述一个或多个技术方案，与现有技术相比，至少具有如下技术效果之一：在无人机主体上搭载修剪装置，修剪装置包括电剪组件，电剪组件通过支撑架和支撑臂安装至无人机主体的机壳上，其中，支撑臂与无人机主体的机壳相连并能够沿第一旋转方向相对机壳转动，支撑架与支撑臂相连并能够沿第二旋转方向相对支撑臂转动，电剪组件安装于支撑架上，如此，需要对高空障碍物如树枝等进行修剪移除时，启动无人机主体飞行至障碍物所在的高度，再启动第一驱动件和第二驱动件控制调整电剪组件相对机壳的位置，使电剪组件移动至靠近待修剪的障碍物，移动到位后启动电剪组件修剪障碍物即可。如此，通过控制无人机主体飞行至障碍物所在的高度，再控制修剪装置执行障碍物修剪作业，即可将高空障碍物修剪移除，能够实现高空障碍物的高效移除，且无需作业人员攀爬作业，障碍物移除作业无危及作业人员的安全隐患，作业安全系数更高。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例提供的修剪无人机的结构示意图；
18.图2为图1所示的修剪无人机的修剪装置的结构示意图；
19.图3为图2所示的修剪装置的局部示意图一；
20.图4为图2所示的修剪装置的局部示意图二。
21.其中，图中各附图标记：
22.10
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无人机主体；11
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机壳；12
‑
挂载件；20
‑
修剪装置；21
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电剪组件；211
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电剪刀；212
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转接件；213
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调向滑轮组；2131
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主动滑动；2132
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从动滑轮；214
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第三驱动件；22
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连接组件；221
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支撑臂；2211
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枢接部；222
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支撑架；223
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第一驱动件；224
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第二驱动件；225
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支撑杆；23
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供电电源；231
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电源线；24
‑
图像采集器。
具体实施方式
23.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1～4及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
25.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
26.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本实用新型说明书中描述的参考“一个实施例”、“一些实施例”或“实施例”意味着在本实用新型的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。
28.如图1～4所示，本实用新型的一实施例提供了一种修剪无人机，适用于高空障碍物如高空线缆旁侧的树枝等的修剪移除。具体地，该修剪无人机包括无人机主体10，其中，无人机主体10可以为现有的固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机中的任意一种。
29.进一步地，如图1和图2所示，无人机主体10包括机壳11，上述的修剪无人机还包括搭载于无人机主体10的机壳11上的修剪装置20，在本实施例中，修剪装置20搭载于机壳11的下方，修剪装置20包括电剪组件21和连接组件22，连接组件22包括支撑臂221、支撑架222、第一驱动件223和第二驱动件224，第一驱动件223安装于机壳11上，第一驱动件223的输出轴与支撑臂221相连，并用于驱动支撑臂221沿第一旋转方向相对所述机壳11转动，第二驱动件224安装于支撑臂221上，第二驱动件224的输出轴与支撑架222相连，并用于驱动支撑架222沿第二旋转方向相对支撑臂221转动，电剪组件21安装于支撑架222上，其中，第一旋转方向为图2中双向箭头r1所示的方向，第二旋转方向为图2中双向箭头r2所示的方向，第一旋转方向的轴线如图2中虚线f1所示与第二旋转方向的轴线如图2中虚线f2所示垂直，如此，第一驱动件223驱动支撑臂221带动支撑架222和电剪组件21沿第一旋转方向相对机壳11旋转，从而于水平方向上调整电剪组件21相对障碍物的位置，第二驱动件224驱动支撑架222相对支撑臂221沿第二旋转方向枢转，从而于竖直方向调整电剪组件21相对障碍物的位置，从而在无人机主体10飞行至一定高度后，完成对该高度下位于无人机主体10旁侧的所有障碍物修剪移除。
30.本实用新型实施例的修剪无人机，通过在无人机主体10上搭载包括电剪组件21的修剪装置20，其中，电剪组件21通过支撑架222和支撑臂221安装至无人机主体10的机壳11上，其中，支撑臂221与无人机主体10的机壳11相连并能够沿第一旋转方向相对机壳11转动，支撑架222与支撑臂221相连并能够沿第二旋转方向相对支撑臂221转动，电剪组件21安装于支撑架222上，如此，需要对高空障碍物如树枝等进行修剪移除时，启动无人机主体10飞行至障碍物所在的高度，再启动第一驱动件223和第二驱动件224控制调整电剪组件21相对机壳11的位置，使电剪组件21移动至靠近待修剪的障碍物，移动到位后启动电剪组件21修剪障碍物即可。如此，通过控制无人机主体10飞行至障碍物所在的高度，再控制修剪装置
20执行障碍物修剪作业，即可将高空障碍物修剪移除，能够实现高空障碍物的高效移除，且无需作业人员攀爬作业，障碍物移除作业无危及作业人员的安全隐患，作业安全系数更高。
31.在本实用新型的另一实施例中，如图1、图2和图3所示，机壳11上安装有挂载件12，其中，挂载件12可以为快拆盒等常见的用于将外部设备搭载至无人机主体10的机壳11上的结构，第一驱动件223为安装于挂载件12上的旋转式电机，旋转式电机的旋转轴与支撑臂221相连以驱动支撑臂221相对挂载件12沿第一旋转方向旋转。
32.具体地，在本实施例中，支撑臂221的一端通过旋转式电机与挂载件12相连，电剪组件21安装于支撑臂221相对的另一端，这样，旋转式电机驱动支撑臂221沿第一旋转方向旋转从而带动电剪组件21沿第一旋转方向旋转，且支撑臂221的长度即为电剪组件21的转动力臂，电剪组件21安装于支撑臂221远离第一驱动件223的端部，第一驱动件223能够将较小的旋转动力转化成驱动电剪组件21旋转的较大的旋转力矩。
33.在本实用新型的另一实施例中，如图1、图2和图3所示，支撑臂221上设置有枢接部2211，支撑架222上固接有枢转轴，支撑架222通过枢转轴枢接于枢接部2211，第二驱动件224为安装于支撑臂221上的伸缩式电机，如伸缩气缸等，伸缩式电机的伸缩轴与支撑架222相连以驱动支撑架222相对枢接部2211沿第二旋转方向枢转。具体地，在本实施例中，连接组件22还包括支撑杆225，支撑杆225的一端固接于支撑臂221，伸缩式电机安装于支撑杆225的另一端且伸缩轴与支撑杆225平行设置，如此，伸缩式电机的伸缩轴相对支撑杆225伸出时能够推动支撑架222远离支撑臂221，而当伸缩式电机的伸缩轴相对支撑杆225缩回时则能够将支撑架222拉动至靠近支撑臂221，如此，通过调整支撑架222相对支撑臂221的位置，从而实现电剪组件21于竖直方向上的位置调整。
34.在本实用新型的另一实施例中，如图2和图3所示，电剪组件21包括电剪刀211及转接件212，转接件212安装于支撑架222上，电剪刀211安装于转接件212上，组装时，将转接件212安装至支撑架222上，再将电剪刀211安装至转接件212上即可，拆装灵活方便。
35.在本实用新型的另一实施例中，上述的电剪刀211优选为带有增力传动机构的电动修枝剪刀，且电动修枝剪刀与无人机主体10的控制系统通讯连接，通过无人机主体10的控制系统来控制电动修枝剪刀的启动和关闭，以代替人工开启和关闭电动修枝剪刀。比如，可以在电动修枝剪刀的启停控制线路上设置触发模块，无人机主体10的控制系统通过与该触发模块无线通讯连接，当电动修枝剪刀的位置满足障碍物的修剪要求时，控制系统向触发模块发送启动信号，触发模块电性导通电动修枝剪刀的启停控制线路，电动修枝剪刀启动执行修剪作业，反之，修剪作业结束，无人机主体10的控制系统向触发模块发送关闭信号，触发模块断开与电动修枝剪刀的启停控制线路的连接，启停控制线路电性断路，电动修枝剪刀关闭。
36.在本实用新型的另一实施例中，如图2、图3和图4所示，上述的转接件212为弧形杆件，支撑架222上设置有调向滑轮组213和第三驱动件214，第三驱动件214与调向滑轮组213驱动连接，弧形杆件依序穿过调向滑轮组213的各滑轮的滑槽，电剪刀211安装于弧形杆件远离调向滑轮组213的一端，第三驱动件214驱动调向滑轮组213沿第三旋转方向旋转，其中，如图2所示，第三旋转方向为图2中双向箭头r3所示的方向，第三旋转方向的轴线f3分别与第一旋转方向的轴线f1及第二旋转方向的轴线f2垂直，如此，第三驱动件214驱动调向滑轮组213旋转，弧形杆件在与调向滑轮组213之间的摩擦力的作用下同步旋转，从而摩擦带
动弧形杆件转动以调整电剪刀211相对支撑架222的角度，从而使电剪刀211能够从不同的角度靠近并修剪障碍物。
37.在本实用新型的另一实施例中，如图2、图3和图4所示，调向滑轮组213包括两主动滑轮2131和一从动滑轮2132，支撑架222上设置有两第三驱动件214，两主动滑轮2131间隔设置于从动滑轮2132的上方，从动滑轮2132设置于两主动滑轮2131之间，两第三驱动件214的输出轴分别与两主动滑轮2131相连，以驱动两主动滑轮2131同步同向转动。如此，第三驱动件214驱动主动滑轮2131旋转，转接件212在摩擦力的作用下跟随主动滑轮2131以从动滑轮2132为支点沿第三旋转方向旋转，从而调整电剪刀211相对支撑架222的位置。
38.进一步地，在本实施例中，第三驱动件214优选为舵机，舵机能够精准的控制主动滑轮2131的旋转角度，并且在驱动主动滑轮2131旋转后能够控制主动滑轮2131停留在该旋转位置，以使电剪刀211完成位置调整并能够停留在该调整好的位置上，直至完成该位置处的修剪任务。
39.更近一步地，在本实施例中，第三驱动件214与无人机主体10的控制系统通讯连接，由无人机主体10的控制系统控制第三驱动件214的启停。
40.在本实用新型的另一实施例中，如图2、图3和图4所示，支撑臂221或支撑架222上还设置有供电电源23，供电电源23与第三驱动件214电性连接以为第三驱动件214提供电能。其中，供电电源23优选为能够进行充电和放电的动力锂电池。
41.进一步地，在本实施例中，上述的第一驱动件223和第二驱动件224也可以与供电电源23电性连接，由供电电源23提供第一驱动件223和第二驱动件224所需要的电能。当然，在另外的实施例中，第一驱动件223和第二驱动件224也可以与无人机主体10内的电池电性连接，由无人机主体10的电池提供电能。
42.在本实用新型的另一实施例中，如图1、图2和图3所示，修剪装置20还包括图像采集器24，图像采集器24安装于支撑架222上，用以采集电剪刀211执行修剪作业时的环境图像信息，具体地，图像采集器24与无人机主体10的控制系统通讯连接，以将采集到的环境图像信息反馈给无人机主体10的控制系统，无人机主体10的控制系统还与第一驱动件223、第二驱动件224和第三驱动件214电性连接，如此，无人机主体10的控制系统根据图像采集器24采集到的环境图像信息，控制第一驱动件223、第二驱动件224及第三驱动件214的启停，从而调整电剪刀211相对待修剪障碍物的位置，这样，设置图像采集器24对无人机主体10的外部环境进行观察及图像信息采集，从而能够帮助无人机主体10实现精准定位，使电剪刀211实现精准修剪。
43.在本实施例中，图像采集器24优选为高清摄像头。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。