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专利号: 2022106712220
申请人: 沈阳农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 飞行器;航空;宇宙航行
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种输电线路鸟巢清除无人机,包括无人机本体以及设置在无人机本体上的清除机构;其特征在于,所述清除机构包括牵引发射壳体、牵引箭和用于发射牵引箭的发射驱动机构,所述牵引箭设置在牵引发射壳体的内腔中,该牵引箭通过牵引绳与牵引发射壳体连接;

所述发射驱动机构包括蓄力发射弹簧、发射推板和发射开关模块,所述蓄力发射弹簧和发射推板均位于牵引发射壳体中,所述蓄力发射弹簧的两端分别与发射推板和牵引发射壳体的内壁固定连接;在未发射的蓄力状态下,所述发射推板位于蓄力发射弹簧与牵引箭之间;

所述发射开关模块包括锁止杆和开关舵机,所述开关舵机的机身固定设置在牵引发射壳体上,所述锁止杆与开关舵机的驱动端固定连接;

所述发射推板上设有锁止部,该锁止部沿着远离牵引箭的方向延伸至牵引发射壳体的锁止槽中;所述锁止部靠近锁止槽的一端设有用于与锁止杆配合的锁止缺口;在未发射的蓄力状态下,所述锁止杆延伸至锁止槽中,并卡接在锁止缺口中。

2.根据权利要求1所述的输电线路鸟巢清除无人机,其特征在于,所述牵引箭的头部设有倒刺,在未发射状态与发射过程中呈内部收紧状态,当击中目标后倒刺弹出。

3.根据权利要求2所述的输电线路鸟巢清除无人机,其特征在于,所述清除机构还包括药液驱除机构,该药液驱除机构包括储药包和投药驱动机构;

所述储药包为环形结构,该储药包围绕设置在牵引箭的外侧;所述储药包上设有悬挂勾;

所述投药驱动机构包括投药驱动舵机、摆杆以及插销杆,所述投药驱动舵机的机身通过固定支架设置在牵引发射壳体上;

所述摆杆包括第一摆杆和第二摆杆,所述第一摆杆的一端与投药驱动舵机的驱动端固定连接,另一端与第二摆杆铰接;

所述第二摆杆的两端分别与第一摆杆和插销杆铰接;所述插销杆通过可横向移动的结构设置在固定支架上;所述固定支架上设有悬挂避让槽,所述插销杆穿过悬挂避让槽对储药包的悬挂勾进行承托;

在牵引箭命中目标后,无人机本体往后上方移动,将牵引绳倾斜绷直;通过投药驱动舵机驱动摆杆进行摆动,使插销杆远离悬挂避让槽,取消对悬挂勾的承托,释放储药包;储药包沿牵引绳滑向目标,对目标进行二次撞击;储药包同时撞击在牵引箭头部的尖刺上而发生破漏,释放药液腐蚀鸟巢内部结构;待药液完全发生作用后,无人机本体反方向飞行拖拽鸟巢完成清除作业。

4.根据权利要求2所述的输电线路鸟巢清除无人机,其特征在于,所述清除机构还包括药液驱除机构,该药液驱除机构包括储药包和投药驱动机构;

所述储药包为环形结构,该储药包围绕设置在牵引箭的外侧;

所述投药驱动机构包括牵引投放弹簧,该牵引投放弹簧套设在牵引箭的外侧,该牵引投放弹簧的两端分别与牵引箭和储药包固定连接;

当牵引箭发射时,牵引投放弹簧在储药包和牵引箭的作用下进行拉伸;当牵引箭命中目标后或者到达牵引投放弹簧的拉伸极限时,牵引投放弹簧收缩带动储药包向前方运动,储药包撞击牵引箭的尖刺而释放药液,完成二次撞击和药液淋撒工作。

5.根据权利要求1所述的输电线路鸟巢清除无人机,其特征在于,还包括用于调整清除机构的姿态的姿态调节机构,该姿态调节机构包括第一摆动调节机构和第二摆动调节机构,所述第一摆动调节机构的摆动调节平面与第二摆动调节机构的摆动调节平面垂直;

所述牵引发射壳体通过安装筒体与无人机本体连接。

6.根据权利要求5所述的输电线路鸟巢清除无人机,其特征在于,所述安装筒体包括上筒体和下筒体,所述上筒体固定连接在无人机本体上;所述下筒体的上端通过可相对同轴转动的结构与上筒体转动连接,该下筒体的下端与无人机本体连接;

所述第一摆动调节机构包括第一摆动驱动电机和第一摆动传动组件,所述第一摆动驱动电机固定设置在无人机本体上;所述第一摆动传动组件包括摆动主动齿轮和摆动从动齿轮;

所述摆动主动齿轮固定设置在第一摆动驱动电机固定的输出轴上,所述摆动从动齿轮同轴固定设置在下筒体的外侧。

7.根据权利要求6所述的输电线路鸟巢清除无人机,其特征在于,所述可相对同轴转动的结构包括推力轴承和固定块;所述上筒体设有上大下小且贯穿的内腔,所述推力轴承设置在上筒体的内腔的上部;

所述固定块设置在推力轴承上;

所述下筒体的顶部设有连接部,该连接部穿过上筒体的内腔的下部和推力轴承与所述固定块固定连接。

8.根据权利要求5所述的输电线路鸟巢清除无人机,其特征在于,所述牵引发射壳体上设有连接臂;所述第二摆动调节机构包括第二摆动驱动舵机,所述第二摆动驱动舵机的机身固定在安装筒体的下端,该第二摆动驱动舵机的驱动端与所述连接臂固定连接。

9.根据权利要求5所述的输电线路鸟巢清除无人机,其特征在于,所述牵引发射壳体通过安装筒体与无人机本体连接,所述安装筒体的上端通过机体分离机构与无人机本体连接;

所述机体分离机构包括分离驱动电机和分离传动组件;所述分离驱动电机固定设置在无人机本体上;所述分离传动组件包括分离主动齿轮和分离传动齿条;所述分离主动齿轮与分离驱动电机的输出轴固定连接,所述分离传动齿条通过导向结构与无人机本体连接,该分离传动齿条与所述分离主动齿轮啮合;

所述安装筒体的上端设有安装孔,在非分离状态下,所述分离传动齿条穿过安装筒体的安装孔实现固定。

10.根据权利要求1‑9任一项所述的输电线路鸟巢清除无人机,其特征在于,还包括视觉检测模块,该视觉检测模块包括视觉检测传感器和处理器,所述视觉检测传感器与处理器电连接;

所述处理器用于接收视觉检测传感器获取的实时鸟巢画面,通过预先嵌入的YOLO图像识别算法对画面进行检测,确定目标的位置得到位置数据,分析位置坐标,调整飞行位置,并通过姿态调节机构调整牵引箭的姿态,以瞄准目标为发射牵引箭做好准备工作。