本發(fā)明屬于機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)、巡線機(jī)器人及巡線機(jī)器人上下線的方法。

背景技術(shù)：

輸電線路分布點(diǎn)多且面積廣，遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，所處地形復(fù)雜，自然環(huán)境惡劣，電力線及桿塔附件長(zhǎng)期暴露在野外，受到持續(xù)的機(jī)械張力、電氣閃絡(luò)、材料老化影響而產(chǎn)生斷股、磨損、腐蝕等損傷，如果不及時(shí)修復(fù)更換，原本微小的破損和缺陷就可能擴(kuò)大，最終導(dǎo)致嚴(yán)重事故，造成大面積停電，從而引起極大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會(huì)影響。因此，必須對(duì)輸電線路進(jìn)行定期檢查，隨時(shí)掌握和了解輸電線路的運(yùn)行狀況以及線路周圍環(huán)境及保護(hù)區(qū)的變化情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患，預(yù)防事故的發(fā)生，確保供電安全。

在輸電線路巡線領(lǐng)域，目前的巡線機(jī)器人越來越多地用在輸電線路，代替人工完成巡檢、故障修復(fù)及清理等工作，大大提高了巡線效率和安全性。但是，目前的巡線機(jī)器人上下線通常有兩種方法：

(1)利用人工實(shí)現(xiàn)巡線機(jī)器人上下線，這種方法由工作人員攀爬至桿塔上，放置或取下機(jī)器人。巡線機(jī)器人跨檔距工作、檢修或充電時(shí)都要上線和下線，因此采用這種方式工作量大，且有一定的危險(xiǎn)性。

(2)利用云梯車將工作人員和巡線機(jī)器人升至輸電線路附近，工作人員放置或取下巡線機(jī)器人。由于很多輸電線路架設(shè)在高山等復(fù)雜的地理?xiàng)l件上，體積龐大的云梯車往往難以到達(dá)，而且必須停電操作，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，因此，這種方法具有地理?xiàng)l件的局限性。

此外，現(xiàn)有的無人機(jī)應(yīng)用于輸電線路巡線的原理為：對(duì)輸電線路進(jìn)行全光譜快速攝像實(shí)現(xiàn)輸電線路故障檢測(cè)，但是利用無人機(jī)巡線的不足之處為：

(1)為了保證采集到的圖像效果，在無人機(jī)巡線時(shí)需要對(duì)線路和桿塔進(jìn)行近距離拍攝，而且在巡線過程中容易受到不穩(wěn)定氣流和風(fēng)向的影響。為了保證無人機(jī)巡線的安全，必須精確穩(wěn)定的控制無人機(jī)飛行姿態(tài)。

(2)無線通訊技術(shù)及其抗干擾性：由于電力線路和桿塔周圍存在強(qiáng)電磁場(chǎng)，這會(huì)對(duì)信號(hào)的傳輸帶來影響。而無線傳輸模塊需要完成無人機(jī)和地面基站直接雙向數(shù)據(jù)傳輸，包括地面基站和操作人員發(fā)出的各種飛行控制和動(dòng)作指令，無人機(jī)位置信息的確定以及拍攝的實(shí)時(shí)視頻、圖像的數(shù)據(jù)的傳輸，這要求無人機(jī)具有傳輸速度快，距離遠(yuǎn)，較強(qiáng)的抗干擾能力等特點(diǎn)。

(3)線路故障檢查技術(shù)：通過搭載的攝像機(jī)和高清相機(jī)，無人機(jī)采集回來的影像信息，工作人員需要對(duì)線路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷。

然而，利用巡線機(jī)器人進(jìn)行輸電線路巡線不存在上述問題，而且檢測(cè)輸電線路的準(zhǔn)確性和效率更高。但是，目前的輸電線路巡線領(lǐng)域，并沒有將無人機(jī)與巡線機(jī)器人兩者結(jié)合起來，因此，為了解決上述問題，亟需一種輔助巡線機(jī)器人上下線的無人機(jī)，以及安全穩(wěn)定且不受地理?xiàng)l件限制的實(shí)現(xiàn)巡線機(jī)器人上下線的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述缺陷，本發(fā)明的第一目的是提供一種具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)。

本發(fā)明的一種具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)，包括機(jī)體，所述機(jī)體連接有若干個(gè)機(jī)臂，每個(gè)機(jī)臂連接有旋翼；

所述無人機(jī)還包括凹箱，所述凹箱安裝于機(jī)體上且使得所述無人機(jī)保持平衡；所述凹箱的開口邊緣為倒三角形的斜坡。

進(jìn)一步地，所述凹箱內(nèi)部還鋪設(shè)有減震層。這樣能夠減緩物體落入凹箱內(nèi)時(shí)所產(chǎn)生的碰撞，避免物體損壞。

所述無人機(jī)的機(jī)體內(nèi)設(shè)有中央處理器；所述凹箱的開口邊緣處還設(shè)有距離傳感器，所述距離傳感器用于檢測(cè)凹箱與待落入凹箱內(nèi)物體之間的距離信息并傳送至中央處理器。

所述無人機(jī)的機(jī)體內(nèi)設(shè)有中央處理器；任一機(jī)臂上還設(shè)置有圖像采集模塊，所述圖像采集模塊用于采集無人機(jī)周圍圖像信息并傳送至中央處理器。

所述中央處理器與遠(yuǎn)程服務(wù)器相互通信，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器與監(jiān)控終端相互通信。這樣能夠遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控凹箱與待落入凹箱內(nèi)物體之間的距離信息，還能夠準(zhǔn)確判斷物體是否完全進(jìn)入凹箱內(nèi)。

本發(fā)明的該具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)凹箱的開口邊緣為倒三角形的斜坡，這樣使得物體在進(jìn)入凹箱內(nèi)更加容易，而且需要凹箱與物體分離時(shí)，也容易分離，避免發(fā)生物體卡入凹箱內(nèi)而無法脫離凹箱的問題。此外，本發(fā)明的具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人上下線，用來減小人力和物力，提高巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

本發(fā)明的第二目的是提供一種巡線機(jī)器人。

為了能夠利用具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)實(shí)現(xiàn)巡線機(jī)器人的上下線，本發(fā)明還提供了一種巡線機(jī)器人，該巡線機(jī)器人具有與上述無人機(jī)的凹箱相匹配的電控箱。

由于巡線機(jī)器人在巡線過程中，也需要保持平衡穩(wěn)定，而且電控箱位于巡線機(jī)器人的底部，因此，巡線機(jī)器人與無人機(jī)結(jié)合時(shí)，巡線機(jī)器人首先被接觸的部位是電控箱。本發(fā)明將巡線機(jī)器人的電控箱設(shè)計(jì)為與上述無人機(jī)的凹箱相匹配，這樣能夠利用無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱這兩者結(jié)合，使得無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人上下線，最終減小了人力和物力，提高了巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

本發(fā)明的第三目的是提供一種巡線機(jī)器人的上線方法。

本發(fā)明的一種巡線機(jī)器人的上線方法，包括：

步驟1：將巡線機(jī)器人的電控箱放置于無人機(jī)的凹箱內(nèi)，使得巡線機(jī)器人與無人機(jī)結(jié)合，利用無人機(jī)搭載巡線機(jī)器人接近輸電線路；

步驟2：當(dāng)巡線機(jī)器人穩(wěn)定上線后，無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱分離，最終實(shí)現(xiàn)巡線機(jī)器人的上線。

該方法還包括：

設(shè)置于凹箱的開口邊緣的距離傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱之間的距離信息并傳送至中央處理器，再由中央處理器傳送至監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

該方法還包括：

設(shè)置于任一機(jī)臂上的圖像采集模塊實(shí)時(shí)采集無人機(jī)周圍圖像信息并傳送至中央處理器，再由中央處理器傳送至監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控巡線機(jī)器人的電控箱是否落入凹箱內(nèi)。

本發(fā)明的巡線機(jī)器人的上線方法，利用無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱這兩者結(jié)合，使得無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人上線，最終減小了人力和物力，提高了巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

本發(fā)明的第四目的是提供一種巡線機(jī)器人的下線方法。

本發(fā)明的一種巡線機(jī)器人的下線方法，包括：無人機(jī)飛行至巡線機(jī)器人下部，使巡線機(jī)器人的電控箱落入無人機(jī)的凹箱內(nèi)，使得巡線機(jī)器人與無人機(jī)結(jié)合，當(dāng)巡線機(jī)器人脫離輸電線路后，無人機(jī)搭載著巡線機(jī)器人回到地面。

該方法還包括：

設(shè)置于凹箱的開口邊緣的距離傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱之間的距離信息并傳送至中央處理器，再由中央處理器傳送至監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

該方法還包括：

設(shè)置于任一機(jī)臂上的圖像采集模塊實(shí)時(shí)采集無人機(jī)周圍圖像信息并傳送至中央處理器，再由中央處理器傳送至監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控巡線機(jī)器人的電控箱是否落入凹箱內(nèi)。

本發(fā)明的巡線機(jī)器人的下線方法，利用無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱這兩者結(jié)合，使得無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人下線，最終減小了人力和物力，提高了巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明的該具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)凹箱的開口邊緣為倒三角形的斜坡，這樣使得物體在進(jìn)入凹箱內(nèi)更加容易，而且需要凹箱與物體分離時(shí)，也容易分離，避免發(fā)生物體卡入凹箱內(nèi)而無法脫離凹箱的問題。此外，本發(fā)明的具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人上下線，用來減小人力和物力，提高巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

(2)由于巡線機(jī)器人在巡線過程中，也需要保持平衡穩(wěn)定，而且電控箱位于巡線機(jī)器人的底部，因此，巡線機(jī)器人與無人機(jī)結(jié)合時(shí)，巡線機(jī)器人首先被接觸的部位是電控箱。本發(fā)明將巡線機(jī)器人的電控箱設(shè)計(jì)為與上述無人機(jī)的凹箱相匹配，這樣能夠利用無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱這兩者結(jié)合，使得無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人上下線，最終減小了人力和物力，提高了巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

(3)本發(fā)明的巡線機(jī)器人的上線方法，利用無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱這兩者結(jié)合，使得無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人上線，最終減小了人力和物力，提高了巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

(4)本發(fā)明的巡線機(jī)器人的下線方法，利用無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱這兩者結(jié)合，使得無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人下線，最終減小了人力和物力，提高了巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的巡線機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、機(jī)體；2、機(jī)臂；3、旋翼；4、凹箱；5、巡線機(jī)器人；6、電控箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以通過中間媒介間接連接，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，下面描述的本發(fā)明不同實(shí)施例方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

實(shí)施例一

本發(fā)明的該實(shí)施例的具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)，包括機(jī)體1，所述機(jī)體1連接有若干個(gè)機(jī)臂2，每個(gè)機(jī)臂2連接有旋翼3；

所述無人機(jī)還包括凹箱4，所述凹箱4安裝于機(jī)體上且使得所述無人機(jī)保持平衡；所述凹箱4的開口邊緣為倒三角形的斜坡。

進(jìn)一步地，凹箱4內(nèi)部還鋪設(shè)有減震層。這樣能夠減緩物體落入凹箱內(nèi)時(shí)所產(chǎn)生的碰撞，避免物體損壞。

其中，減震層由海綿，泡沫或其他減震材料構(gòu)成。

無人機(jī)的機(jī)體內(nèi)設(shè)有中央處理器；所述凹箱的開口邊緣處還設(shè)有距離傳感器，所述距離傳感器用于檢測(cè)凹箱與待落入凹箱內(nèi)物體之間的距離信息并傳送至中央處理器。

進(jìn)一步地，無人機(jī)的機(jī)體內(nèi)設(shè)有中央處理器；任一機(jī)臂上還設(shè)置有圖像采集模塊，所述圖像采集模塊用于采集無人機(jī)周圍圖像信息并傳送至中央處理器。

更進(jìn)一步地，中央處理器與遠(yuǎn)程服務(wù)器相互通信，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器與監(jiān)控終端相互通信。這樣能夠遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控凹箱與待落入凹箱內(nèi)物體之間的距離信息，還能夠準(zhǔn)確判斷物體是否完全進(jìn)入凹箱內(nèi)。

本實(shí)施例的該具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)凹箱的開口邊緣為倒三角形的斜坡，這樣使得物體在進(jìn)入凹箱內(nèi)更加容易，而且需要凹箱與物體分離時(shí)，也容易分離，避免發(fā)生物體卡入凹箱內(nèi)而無法脫離凹箱的問題。此外，本發(fā)明的具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人上下線，用來減小人力和物力，提高巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

實(shí)施例二

為了能夠利用具有凹箱結(jié)構(gòu)的無人機(jī)實(shí)現(xiàn)巡線機(jī)器人的上下線，本發(fā)明還提供了一種巡線機(jī)器人，如圖2所示，該巡線機(jī)器人5具有與上述無人機(jī)的凹箱相匹配的電控箱6。

除了電控箱6，巡線機(jī)器人5的其他結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，此處將不再累述。

由于巡線機(jī)器人在巡線過程中，也需要保持平衡穩(wěn)定，而且電控箱位于巡線機(jī)器人的底部，因此，巡線機(jī)器人與無人機(jī)結(jié)合時(shí)，巡線機(jī)器人首先被接觸的部位是電控箱。本發(fā)明將巡線機(jī)器人的電控箱設(shè)計(jì)為與上述無人機(jī)的凹箱相匹配，這樣能夠利用無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱這兩者結(jié)合，使得無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人上下線，最終減小了人力和物力，提高了巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

實(shí)施例三

本發(fā)明利用如圖1所示的無人機(jī)來實(shí)現(xiàn)如圖2所示的巡線機(jī)器人的上線方法，包括：

步驟1：將巡線機(jī)器人的電控箱放置于無人機(jī)的凹箱內(nèi)，使得巡線機(jī)器人與無人機(jī)結(jié)合，利用無人機(jī)搭載巡線機(jī)器人接近輸電線路；

步驟2：當(dāng)巡線機(jī)器人穩(wěn)定上線后，無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱分離，最終實(shí)現(xiàn)巡線機(jī)器人的上線。

進(jìn)一步地，該方法還包括：

設(shè)置于凹箱的開口邊緣的距離傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱之間的距離信息并傳送至中央處理器，再由中央處理器傳送至監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

進(jìn)一步地，該方法還包括：

設(shè)置于任一機(jī)臂上的圖像采集模塊實(shí)時(shí)采集無人機(jī)周圍圖像信息并傳送至中央處理器，再由中央處理器傳送至監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控巡線機(jī)器人的電控箱是否落入凹箱內(nèi)。

本實(shí)施例的巡線機(jī)器人的上線方法，利用無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱這兩者結(jié)合，使得無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人上線，最終減小了人力和物力，提高了巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

實(shí)施例四

本發(fā)明利用如圖1所示的無人機(jī)來實(shí)現(xiàn)如圖2所示的巡線機(jī)器人的下線方法，包括：無人機(jī)飛行至巡線機(jī)器人下部，使巡線機(jī)器人的電控箱落入無人機(jī)的凹箱內(nèi)，使得巡線機(jī)器人與無人機(jī)結(jié)合，當(dāng)巡線機(jī)器人脫離輸電線路后，無人機(jī)搭載著巡線機(jī)器人回到地面。

進(jìn)一步地，該方法還包括：

設(shè)置于凹箱的開口邊緣的距離傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱之間的距離信息并傳送至中央處理器，再由中央處理器傳送至監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

該方法還包括：

設(shè)置于任一機(jī)臂上的圖像采集模塊實(shí)時(shí)采集無人機(jī)周圍圖像信息并傳送至中央處理器，再由中央處理器傳送至監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控巡線機(jī)器人的電控箱是否落入凹箱內(nèi)。

本實(shí)施例的巡線機(jī)器人的下線方法，利用無人機(jī)的凹箱與巡線機(jī)器人的電控箱這兩者結(jié)合，使得無人機(jī)能夠輔助巡線機(jī)器人下線，最終減小了人力和物力，提高了巡線機(jī)器人上下線的安全性，而且不受地理?xiàng)l件的限制，還可以不必停電在線操作，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。