一种电力巡检无人机的制作方法

1.本发明涉及电力智能巡检技术领域，具体而言，涉及一种电力巡检无人机。


背景技术：

2.无人机广义上为不需要驾驶员登机驾驶的各式遥控飞行器，无人机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪和程序控制装置等设备，地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输，无人机的应用非常广泛。
3.电力巡检无人机能够很好的对架空电力线路及设备进行巡视，已在电力公司大范围应用。
4.但是，现有的电力巡检无人机在工作过程中还存在着许多不足，例如由于目前的无人机设备均采用蓄电池进行供电，以保障设备的正常巡检工作，而蓄电池的供电量有限，往往飞一段就需要进行电池的更换，特别是在强风条件下飞行过程中，飞机设备自身的飞行阻力增大，实际可持续飞行距离进一步减少。


技术实现要素：

5.鉴于此，本发明提出了一种电力巡检无人机，旨在解决现有电力巡检无人机在强风条件下飞行过程中因飞行阻力增大使得持续飞行距离减小的问题。
6.本发明提出了一种电力巡检无人机，该无人机包括：机体、设备仓体和巡检摄像头；其中，所述设备仓体设置在所述机体上，所述巡检摄像头以能够活动的方式设置在所述设备仓体内；所述设备仓体的仓口处设有一对活动展翼板；所述活动展翼板与所述设备仓体沿所述设备仓体的仓口口壁以能够滑移的方式相连接，用于封闭设备仓体的仓口，以使所述巡检摄像头封闭在所述设备仓体的内部，所述活动展翼板还能够打开所述设备仓体的仓口，以使所述巡检摄像头能够自所述设备仓体的仓口处滑动并伸出至所述设备仓体的外部，以进行图像采集；所述设备仓体的两侧均可转动地连接有展翼板卡固机构，用于对滑出的活动展翼板进行支撑，并带动所述活动展翼板转动至倾斜向上位置，以形成v型结构，起到降低无人机飞行过程中风阻的作用。
7.进一步地，上述电力巡检无人机，所述展翼板卡固机构包括：转动支轴和两个起降支撑杆；其中，所述转动支轴可转动地设置在所述设备仓体上；两个所述起降支撑杆分别设置在所述转动支轴的两端，并且，两个所述起降支撑杆之间设有起降横杆，所述起降横杆、两个所述起降支撑杆以及所述转动支轴形成四边形结构；两个所述起降支撑杆相对一侧侧壁之间均设有辅助插槽，用于在所述活动展翼板滑出并打开所述设备仓体的仓口时，对所述活动展翼板进行支撑，以使所述活动展翼板的两侧能够分别可滑动地插设至两个所述辅助插槽内，进而使得所述活动展翼板随所述四边形结构进行转动。
8.进一步地，上述电力巡检无人机，所述设备仓体上设有第一驱动机构，其动力输出端与所述展翼板卡固机构相连接，用于驱动展翼板卡固机构转动。
9.进一步地，上述电力巡检无人机，所述第一驱动机构包括：第一驱动电机和第一传
动件；其中，所述第一传动件的动力输入端与所述第一驱动电机相连接，所述第一传动件的动力输出端与所述展翼板卡固机构的转动支轴相连接，用于在所述第一驱动电机的作用下驱动所述转动支轴进行转动，以带动卡设在所述展翼板卡固机构上的活动展翼板进行转动。
10.进一步地，上述电力巡检无人机，所述设备仓体还设有第二驱动机构，用于驱动所述活动展翼板进行滑移。
11.进一步地，上述电力巡检无人机，所述第二驱动机构包括：第二驱动电机和第二传动件；其中，所述第二传动件的动力输入端与所述第二驱动电机相连接，所述第二传动件的动力输出端与所述活动展翼板相连接，用于将所述第二驱动电机的转动转化为所述活动展翼板的往复直线运动。
12.进一步地，上述电力巡检无人机，所述第二传动件包括：相啮合的驱动齿轮和传动齿条；其中，所述驱动齿轮设置在所述第二驱动电机的输出轴上，所述传动齿条设置在所述活动展翼板上，用于在所述二驱动电机的驱动作用下，带动所述活动展翼板进行往复直线运动。
13.进一步地，上述电力巡检无人机，所述设备仓体还设有用于支撑所述巡检摄像头的支撑块，所述支撑块与所述设备仓体的内壁可滑动地相连接，并且，所述支撑块连接有第三驱动机构，用于驱动所述支撑块进行滑动，以使所述支撑块上的巡检摄像头伸出至所述设备仓体外或回缩至所述设备仓体的内部。
14.进一步地，上述电力巡检无人机，所述支撑块的底部呈倒置梯形结构，用于使得所述倒置梯形结构能够凸出至所述设备仓体外以破风导流；所述设备仓体的侧壁上设有导槽，所述支撑块的侧壁上设有与导槽相适配的导向槽块，所述导槽内还设有吸震簧。
15.进一步地，上述电力巡检无人机，所述设备仓体的仓口口壁设有滑移槽块，用于对所述活动展翼板的滑移进行导向和支撑；所述机体的四角均设有螺旋翼驱动支杆和螺旋翼驱动块，并且，各所述螺旋翼驱动块上均设有定位槽，用于在展翼板卡固机构转动至倾斜向上位置时，对展翼板卡固机构进行卡固，以使所述展翼板卡固机构的端部能够卡钳在所述定位槽内；所述活动展翼板上还设有引流槽。
16.本发明提供的电力巡检无人机，通过活动展翼板封闭设备仓体的仓口，以使巡检摄像头封闭在设备仓体的内部，活动展翼板还能够打开设备仓体的仓口，以使巡检摄像头能够自设备仓体的仓口处滑动并伸出至设备仓体的外部，以进行图像采集；通过展翼板卡固机构对滑出的活动展翼板进行支撑，并带动活动展翼板转动至倾斜向上位置，以形成v型结构，有助于实现在飞行过程中的破风导流作用，达到降风阻的目的，且减小现有无人飞行设备起落架挂置带来的对巡检摄像头图像采集影响，还能够避免监控死角可能发生的起落架与电力线缆之间的擦碰风险，即通过对电力巡检无人机底部的结构改进，优化了该无人机的空气动力学性能，有助于实现在飞行过程中的破风导流作用，达到降风阻的目的，降低能耗，提升巡检续航的目的，同时，减小现有无人飞行设备起落架挂置带来的对巡检摄像头图像采集影响，还能够避免监控死角可能发生的起落架与电力线缆之间的擦碰风险，解决了现有电力巡检无人机在强风条件下飞行过程中因飞行阻力增大使得持续飞行距离减小的问题。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本发明实施例提供的电力巡检无人机的结构示意图；图2为图1中a处的局部放大图。
具体实施方式
18.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
19.参见图1至图2，其示出了本发明实施例提供的电力巡检无人机的优选结构。如图所示，该电力巡检无人机包括：机体1、设备仓体2和巡检摄像头3；其中，设备仓体2设置在机体1上，巡检摄像头3以能够活动的方式设置在设备仓体2内。设备仓体2的仓口处设有一对活动展翼板4；活动展翼板4与设备仓体2沿设备仓体2的仓口口壁（如图1所示的水平方向）以能够滑移的方式相连接，用于封闭设备仓体2的仓口，以使巡检摄像头3封闭在设备仓体2的内部，活动展翼板4还能够打开设备仓体2的仓口，以使巡检摄像头3能够自设备仓体2的仓口处滑动并伸出至设备仓体2的外部，以进行图像采集；设备仓体2的两侧均可转动地连接有展翼板卡固机构5，用于对滑出的活动展翼板4进行支撑，并带动活动展翼板4转动至倾斜向上位置，以形成v型结构，起到降低无人机飞行过程中风阻的作用。
20.具体地，机体1的下方可设有设备仓体2，设备仓体2可以为一端开口的仓体结构，其开口端仓口且朝下设置。机体1还可设有活动式起落架，用于在机体1着陆时放下来进行机体1的支撑。机体1的四角处均可设有螺旋翼驱动支杆6和螺旋翼驱动块7。设备仓体2内设有巡检摄像头3，用于进行图像采集；其中，巡检摄像头3与设备仓体2活动连接，可进行伸缩，以在非工作状态时回缩至设备仓体2的内部，巡检摄像头3不工作，在起飞后，巡检摄像头3可伸出至设备仓体2的外部，进行图像采集以实现巡检。
21.设备仓体2的仓口为开口端，仓口处设有一对活动展翼板4，如图2所示，设备仓体2的仓口口壁设有滑移槽块21，用于对活动展翼板4的滑移进行导向和支撑，以供活动展翼板4进行水平滑移。在本实施例中，设备仓体2的两个前后仓口口壁内均设有沿其长度方向（如图1所示的水平方向）设置的滑移槽块21，两个滑移槽块21对活动展翼板4的前后两个端部进行滑移支撑，以确保活动展翼板4水平滑移的稳定性。设备仓体2的两侧对称设置有两个展翼板卡固机构5，展翼板卡固机构5可设置在螺旋翼驱动支杆6和螺旋翼驱动块7的下方。展翼板卡固机构5的第一端（如图1所示的右侧展翼板卡固机构5的左端以及左侧展翼板卡固机构5的右端）可转动地设置在设备仓体2的左右侧壁上，以进行位置的调整，进而对滑出的活动展翼板4进行支撑。在起飞后，两个展翼板卡固机构5转动至水平状态，一对活动展翼板4向两侧（如图1所示的左右两侧）滑移，滑移至分别卡设在两侧的两个展翼板卡固机构5
上，待活动展翼板4完全滑出滑移槽块21后，仅支撑在展翼板卡固机构5上，可转动展翼板卡固机构5，使得展翼板卡固机构5带动活动展翼板4转动，可转动至倾斜向上位置，即向靠近螺旋翼驱动块7的位置进行转动，使得两组展翼板卡固机构5形成v型结构，有助于实现在飞行过程中的破风导流作用，达到降风阻的目的，且减小现有无人飞行设备起落架挂置带来的对巡检摄像头图像采集影响，还能够避免监控死角可能发生的起落架与电力线缆之间的擦碰风险。其中，活动展翼板4可滑动并支撑在展翼板卡固机构5的下方，优选地，活动展翼板4上设有引流槽，引流槽可设置在活动展翼板的下表面，保障良好的空气导流作用。
22.为确保机体1飞行过程中展翼板卡固机构5倾斜布置的稳固性，优选地，各螺旋翼驱动块7上均设有定位槽71，用于在展翼板卡固机构5转动至倾斜向上位置时，对展翼板卡固机构5进行卡固，以使展翼板卡固机构5的端部能够卡钳在定位槽71内。具体地，四个螺旋翼驱动块7上均设有定位槽71，展翼板卡固机构5转动到倾斜向上设置的位置后，展翼板卡固机构5的第二端（如图1所示的右侧展翼板卡固机构5的右端以及左侧展翼板卡固机构5的左端）的前后两侧分别卡钳在前后两个螺旋翼驱动块7上的定位槽71内，实现展翼板卡固机构5与定位槽71之间的卡合，能够保障完成展翼板卡固机构5抬升嵌合后飞行中的稳定性，减小气流冲击可能带来的波动。
23.本实施例中，设备仓体2还设有用于支撑巡检摄像头3的支撑块22，支撑块22与设备仓体2的内壁可滑动地相连接，用于带动巡检摄像头3进行伸缩。具体地，支撑块22的底部呈倒置梯形结构，用于使得倒置梯形结构能够凸出至设备仓体外以破风导流，即有助于实现在飞行过程中的破风导流作用，达到降风阻的目的，用于使得支撑块22凸出至设备仓体2外的部分呈破风导流结构，以降风阻，也就是说，倒置梯形结构可配合两个倾斜向上的活动展翼板4整体形成v型结构。支撑块22可连接有第三驱动机构23，第三驱动机构23的动力输出端与支撑块22相连接，用于驱动支撑块22进行滑动，以带动巡检摄像头3进行伸缩，进而使得巡检摄像头3伸出至设备仓体2外或回缩至设备仓体2的内部。其中，第三驱动机构23可以为气缸，设置在支撑块22的上方，可驱动支撑块22进行竖直方向的滑动。本实施例中，巡检摄像头3可转动地设置在支撑块22的下方即远离气缸的一端，可随倒置梯形结构滑出至设备仓体2的外部，以进行多个角度的图像采集。
24.继续参见图1，设备仓体2的侧壁上设有导槽24，支撑块22的侧壁上设有与导槽24相适配的导向槽块221，导槽24内还设有吸震簧25。具体地，设备仓体2的侧壁设有导槽24，支撑块22的侧壁设有与导槽24配合的导向槽块221，导槽24和导向槽块221配合对支撑块22的竖直滑动进行导向和限位。其中，导槽24内设有吸震簧25，能够实现良好的吸震效果，特别是外界气流相对紊乱的状况下，利用吸震簧的作用实现弹性缓冲。
25.继续参见图2，设备仓体2还设有第二驱动机构26，其动力输出端与活动展翼板4相连接，用于驱动活动展翼板4进行滑移。具体地，第二驱动机构26可为两个且分别设置在设备仓体2左右侧壁的下部，以对活动展翼板4进行驱动，使得活动展翼板4进行水平滑移。
26.本实施例中，第二驱动机构26包括：第二驱动电机261和第二传动件262；其中，第二传动件262的动力输入端与第二驱动电机261相连接，第二传动件262的动力输出端与活动展翼板4相连接，用于将第二驱动电机261的转动转化为活动展翼板4的往复直线运动。具体地，第二传动件262可以为转动转化为直线运动的齿轮齿条结构，亦可为其他结构，例如滚珠丝杆机构，本实施例中对其不做任何限定。
27.继续参见图2，第二传动件262为齿轮齿条结构，其包括：相啮合的驱动齿轮2621和传动齿条2622；其中，驱动齿轮2621设置在第二驱动电机261的输出轴上，传动齿条2622设置在活动展翼板4上，用于在二驱动电机261的驱动作用下，带动活动展翼板4进行往复直线运动。具体地，活动展翼板4能够卡固在展翼板卡固机构5上，并随展翼板卡固机构5进行同步转动，使得设置在活动展翼板4上的传动齿条2622也同步转动，为避免驱动齿轮2621和第二驱动电机261干涉活动展翼板4上的转动，优选地，设备仓体2的仓口两侧侧壁还均转动连接有支承块27，第二驱动电机261固定在支承块27上，驱动齿轮2621固定在第二驱动电机261，并且，第二驱动电机261与驱动齿轮2621能够随支承块27进行同步转动。传动齿条2622设置在活动展翼板4的上表面，并与驱动齿轮2621相啮合，在传动齿条2622随活动展翼板4向两侧滑移并脱离滑移槽块21且卡固在展翼板卡固机构5上后，传动齿条2622、活动展翼板4能够随展翼板卡固机构5进行转动，由于传动齿条2622与驱动齿轮2621相啮合，能够使得驱动齿轮2621转动，进而使得支承块27随之相对于设备仓体21的左右侧壁转动，在活动展翼板4回转至水平状态时，支承块27亦可随之转动至竖直状态。
28.继续参见图1和图2，展翼板卡固机构5可以包括：转动支轴51和两个起降支撑杆52；其中，转动支轴51可转动地设置在设备仓体2上；两个起降支撑杆52分别设置在转动支轴51的两端，并且，两个起降支撑杆52之间设有起降横杆53，起降横杆53、两个起降支撑杆52以及转动支轴53形成四边形结构；两个起降支撑杆52相对一侧侧壁之间均设有辅助插槽521，用于在活动展翼板4滑出并打开设备仓体2的仓口时，对活动展翼板4进行支撑，以使活动展翼板4的两侧能够分别可滑动地插设至两个辅助插槽521内，进而使得活动展翼板4随四边形结构进行转动。
29.具体实施时，转动支轴51可转动地穿设于设备仓体2的左侧壁或右侧壁，起降横杆53可与转动支轴51平行设置，两个起降支撑杆52的第一端（如图1所示的左侧起降支撑杆52的右端）可分别固定连接在转动支轴51的两端，两个起降支撑杆52的第一端（如图1所示的左侧起降支撑杆52的左端）可分别固定连接起降横杆53的两端：转动支轴51、两个起降支撑杆52和起降横杆53形成长方形结构，整体可进行转动。如图2所示，两个起降支撑杆52相对一侧侧壁之间均设有辅助插槽521，以便长方形结构转动至水平状态时，两个活动展翼板4向两侧滑移时，可滑移至辅助插槽521中，通过两个起降支撑杆52分别对活动展翼板4的前后两个端部进行滑移支撑，以确保活动展翼板4水平滑移的稳定性，且确保对活动展翼板4支撑的稳定性。其中，辅助插槽521的槽壁上还可设有转动导轮5211，能够便于实现活动展翼板4的快速平稳插入。其中，起降横杆53可卡合在定位槽71中，实现长方形结构的相对固定。
30.继续参见图2，设备仓体2上还可设有第一驱动机构28，其动力输出端与展翼板卡固机构5相连接，用于驱动展翼板卡固机构5转动，并能够带动活动展翼板4转动。具体地，第一驱动机构28可为两个且分别设置在设备仓体2左右侧壁的中间位置，以对展翼板卡固机构5进行驱动，使得展翼板卡固机构5进行转动。其中，第一驱动机构28可以为多个，多个第一驱动机构28沿转动支轴51的轴向并排且间隔设置，能够提高实际驱动工作稳定性。
31.本实施例中，第一驱动机构28包括：第一驱动电机281和第一传动件282；其中，第一传动件282的动力输入端与第一驱动电机281相连接，第一传动件282的动力输出端与转动支轴51相连接，用于在第一驱动电机281的作用下驱动转动支轴51进行转动，以带动卡设
在展翼板卡固机构5上的活动展翼板4进行转动。具体地，第一传动件282可以为齿轮传动机构，亦可为其他结构，本实施例中对其不做任何限定。
32.继续参见图1，为避免支撑块22与第一驱动电机281、第二驱动电机261之间的干涉，优选地，支撑块22的侧边设有开槽222，用于对第一驱动电机281、第二驱动电机261进行让位，使得第一驱动电机281、第二驱动电机261能够嵌设在开槽222内，保障了支撑块22活动与第一驱动电机281、第二驱动电机261之间不存在相互干涉。
33.本实施例提供的电力巡检无人机的工作过程：非工作状态下，满足第一驱动电机281带动起降支撑杆52下落，此时起降横杆53保持与底面接触，活动展翼板4闭合，梯形台块未伸出，巡检摄像头不工作；起飞后，两侧的第一驱动电机281均开启工作，首先驱动转动支轴51转动，使得起降支撑杆52转动至水平状态并保持水平，同步第二驱动电机261工作，带动一对活动展翼板4向两侧移出，滑移至起降支撑杆52之间的辅助插槽521中，待活动展翼板4完全滑出滑移槽块12，卡在辅助插槽521上，第一驱动电机281持续工作，带动整个起降支撑杆52与起降横杆53向靠近螺旋翼驱动块7一侧翻转，即左侧起降支撑杆52顺时针转动，右侧起降支撑杆52逆时针转动，直至起降横杆53与定位槽71卡合，这个过程中，由于传动齿条2622与驱动齿轮2621相啮合，传动齿条2622随活动展翼板4转动的同时，支承块27能够随之转动；同步过程中，第三驱动机构23通过气杆推动支撑块22下移，巡检摄像头3伸出设备仓体2外，同时支撑块22与两侧斜置的活动展翼板4形成v型结构；需要降落时，两侧的第一驱动电机281均开启工作，首先驱动转动支轴51转动，使得起降支撑杆52恢复水平，同步第二驱动电机261工作，带动一对活动展翼板4相对移动，从起降支撑杆52之间的辅助插槽521中滑出，直至活动展翼板4滑入滑移槽块23中；活动式起落架连接的驱动机构继续工作，使得两侧的活动式起落架打开，同步过程中，第三驱动机构23通过气杆推动支撑块22上移，巡检摄像头3收回设备仓体2中。
34.综上，本实施例提供的电力巡检无人机，通过活动展翼板4封闭设备仓体2的仓口，以使巡检摄像头3封闭在设备仓体2的内部，活动展翼板4还能够打开设备仓体2的仓口，以使巡检摄像头3能够自设备仓体2的仓口处滑动并伸出至设备仓体2的外部，以进行图像采集；通过展翼板卡固机构5对滑出的活动展翼板4进行支撑，并带动活动展翼板4转动至倾斜向上位置，以形成v型结构，有助于实现在飞行过程中的破风导流作用，达到降风阻的目的，且减小现有无人飞行设备起落架挂置带来的对巡检摄像头图像采集影响，还能够避免监控死角可能发生的起落架与电力线缆之间的擦碰风险，即通过对电力巡检无人机底部的结构改进，优化了该无人机的空气动力学性能，有助于实现在飞行过程中的破风导流作用，达到降风阻的目的，降低能耗，提升巡检续航的目的，同时，减小现有无人飞行设备起落架挂置带来的对巡检摄像头图像采集影响，还能够避免监控死角可能发生的起落架与电力线缆之间的擦碰风险，解决了现有电力巡检无人机在强风条件下飞行过程中因飞行阻力增大使得持续飞行距离减小的问题。
35.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。
36.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。