本實(shí)用新型涉及一種無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力巡線的無(wú)人機(jī)無(wú)線遙控、控制及機(jī)械設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

無(wú)人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱“無(wú)人機(jī)”，是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。無(wú)人機(jī)具有體積小、重量輕、費(fèi)用低、操作靈活、安全性高的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航拍、檢測(cè)、搜救、資源勘查等領(lǐng)域。采用無(wú)人機(jī)巡查電力線路已經(jīng)具備了技術(shù)上的可行性，推進(jìn)無(wú)人機(jī)航巡輸電線路工作具有了實(shí)際的現(xiàn)實(shí)意義。無(wú)人機(jī)電力巡線通過(guò)較快的速度全面檢查線路和電塔的各種設(shè)備情況，同時(shí)搭載的精密儀器可以探測(cè)到深層次的線路故障和隱故障，數(shù)據(jù)及時(shí)返回，問(wèn)題實(shí)時(shí)處理，為電網(wǎng)的安全和高效運(yùn)行提供了重要保障。目前，無(wú)人機(jī)工作過(guò)程有以下問(wèn)題：

1)目前多數(shù)四軸、六軸飛行器由于使用電力驅(qū)動(dòng)，使用的材質(zhì)多為塑料玻纖板等，造成無(wú)人機(jī)機(jī)身體積過(guò)大，機(jī)身過(guò)重；

2)多數(shù)無(wú)人機(jī)所搭載云臺(tái)與機(jī)身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能完全達(dá)到360°無(wú)死角拍攝，甚至部分角度被固定起落架所遮擋，并缺少緊急落地時(shí)相機(jī)保護(hù)裝置；

3)無(wú)人機(jī)本身在飛行中存在抖動(dòng)大、震動(dòng)強(qiáng)的問(wèn)題，為保證航拍質(zhì)量及保護(hù)航拍設(shè)備，需要使用自穩(wěn)云臺(tái)來(lái)配合使用航拍設(shè)備；

4)多數(shù)無(wú)人機(jī)搭載相機(jī)無(wú)法人為操控對(duì)焦，拍攝圖像不能完全按照我們的要求進(jìn)行變焦，不能提供滿意的監(jiān)測(cè)圖像；

5)市場(chǎng)上無(wú)人機(jī)飛行高度多根據(jù)大氣壓測(cè)定，天氣因素影響較大，容易出現(xiàn)誤差，并很少攜帶避障裝置，安全性有待提高。

現(xiàn)有市場(chǎng)存在無(wú)人機(jī)多為航拍、植保、測(cè)繪所涉及，不能很好地滿足應(yīng)用需求。導(dǎo)致每次使用時(shí)，巡航能力不足、操作繁瑣、成本增加，不便于長(zhǎng)線路電力巡線，不便于攜帶。

為此，我們研發(fā)并設(shè)計(jì)了此種電力巡線無(wú)人機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型意在提供一種無(wú)人機(jī)，更好滿足電力巡線需求，同時(shí)兼容多功能性設(shè)備，以滿足長(zhǎng)線路電力巡線要求，自穩(wěn)多角度變焦拍攝要求，自我保護(hù)要求。具體技術(shù)方案為：

一種無(wú)人機(jī)，包括無(wú)人機(jī)飛行器、云臺(tái)和拍攝設(shè)備，所述云臺(tái)下部安裝拍攝設(shè)備，所述云臺(tái)包括云臺(tái)上板、云臺(tái)減震球和云臺(tái)下板，所述云臺(tái)減震球分別連接所述云臺(tái)上板和云臺(tái)下板，所述云臺(tái)下板連接旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

進(jìn)一步地，所述云臺(tái)為自穩(wěn)云臺(tái)，采用三軸控制。

進(jìn)一步地，所述云臺(tái)還包括第一云臺(tái)連接臂和第二云臺(tái)連接臂，所述第一云臺(tái)連接臂一端與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接，另一端與自穩(wěn)電機(jī)連接，所述自穩(wěn)電機(jī)通過(guò)所述第二云臺(tái)連接臂與俯仰電機(jī)連接。

進(jìn)一步地，所述俯仰電機(jī)與所述第二云臺(tái)連接臂通過(guò)螺絲固定連接。

進(jìn)一步地，所述拍攝設(shè)備包括球形相機(jī)防護(hù)罩，所述俯仰電機(jī)通過(guò)防護(hù)罩連接板安裝于所述球形相機(jī)防護(hù)罩上。

進(jìn)一步地，所述俯仰電機(jī)通過(guò)軸承和軸桿與所述防護(hù)罩連接板連接。

進(jìn)一步地，所述無(wú)人機(jī)主體機(jī)架采用碳板和碳管作為原料；和/或所述無(wú)人機(jī)利用螺栓立柱代替金屬塊狀連接塊；和/或所述無(wú)人機(jī)底部安裝聲納傳感器，用于高度控制；和/或所述無(wú)人機(jī)還包括可收縮起落架。

進(jìn)一步地，所述無(wú)人機(jī)還包括紅外線測(cè)距避障系統(tǒng)；和/或所述無(wú)人機(jī)還包括避障超聲波傳感器。

進(jìn)一步地，所述紅外線測(cè)距避障系統(tǒng)包括紅外線相機(jī)，所述紅外線相機(jī)布置在所述拍攝設(shè)備的球形相機(jī)防護(hù)罩內(nèi)，所述球形相機(jī)防護(hù)罩內(nèi)還布置有可見(jiàn)光相機(jī)；和/或所述避障超聲波傳感器安裝于所述飛行器前側(cè)。

進(jìn)一步地，所述拍攝設(shè)備包括可見(jiàn)光相機(jī)，可通過(guò)遙控器手動(dòng)調(diào)節(jié)變焦倍數(shù)；和/或所述飛行器配備有單獨(dú)的遙控器，所述云臺(tái)配有單獨(dú)的遙控器。

采用本實(shí)用新型的無(wú)人機(jī)，能夠達(dá)到以下技術(shù)效果：

1)采用帶有連接上下板的減震球的云臺(tái)可以很好的吸收飛行器的高頻、低頻振動(dòng)，保證拍攝的清晰度以及整個(gè)無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性；

2)采用三軸控制的自穩(wěn)云臺(tái)，無(wú)人機(jī)飛行時(shí)，云臺(tái)具有自穩(wěn)功能，當(dāng)無(wú)人機(jī)晃動(dòng)，傾斜，加速時(shí)也能保持相機(jī)拍攝穩(wěn)定。云臺(tái)采用三軸控制，360°無(wú)死角旋轉(zhuǎn)，任意變換角度。

3)采用球形相機(jī)防護(hù)罩，配合云臺(tái)連接臂，結(jié)構(gòu)合理且美觀大方，并能達(dá)到對(duì)相機(jī)進(jìn)行防護(hù)的效果。

4)采用碳板和碳管作為原料，設(shè)計(jì)并生產(chǎn)無(wú)人機(jī)主體機(jī)架。在同等規(guī)格無(wú)人機(jī)中，機(jī)身自重相對(duì)較輕，強(qiáng)度較高。在保證機(jī)身本身強(qiáng)度、符合機(jī)械設(shè)計(jì)原理的情況下，除去多余重量，以達(dá)到結(jié)構(gòu)合理美觀效果，利用螺栓立柱代替金屬塊狀連接塊。

5)無(wú)人機(jī)高度控制裝置，聲吶控制。市場(chǎng)上面大多數(shù)是通過(guò)氣壓來(lái)控制無(wú)人機(jī)高度，我們?cè)跓o(wú)人機(jī)底部安置一個(gè)聲吶傳感器，由聲吶傳感器發(fā)出聲波由地面反射回來(lái)再接收此信號(hào)。此裝置控高精度相對(duì)較高。無(wú)人機(jī)采用可收縮起落架，可以手動(dòng)操控收起和放下起落架，從而不會(huì)遮擋相機(jī)拍攝角度。

6)增加無(wú)人機(jī)紅外線測(cè)距避障系統(tǒng)。無(wú)人機(jī)飛行不能單靠肉眼觀察，誤差較大，有視角盲區(qū)，容易碰到障礙物。此裝置會(huì)在無(wú)人機(jī)與障礙物間距離達(dá)到限距時(shí)，及時(shí)懸停，避免碰撞。

7)通過(guò)相機(jī)變焦程序，由駕駛員操作遙控器，可以在遠(yuǎn)距離拍攝時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)變焦倍數(shù)，從而得到巡線所需要的照片，減少無(wú)用功，提升工作效率。

附圖說(shuō)明

圖1本實(shí)用新型無(wú)人機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本實(shí)用新型云臺(tái)部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本實(shí)用新型無(wú)人機(jī)電機(jī)與拍攝設(shè)備連接示意圖。

圖中，附圖標(biāo)記所示為：1、飛行器；2、云臺(tái)；3、拍攝設(shè)備；4、電池架立柱；5、旋轉(zhuǎn)電機(jī)；6、自穩(wěn)電機(jī)；7、俯仰電機(jī)；8、球形相機(jī)防護(hù)罩；9、防護(hù)罩連接板；10、超聲波傳感器；11、紅外線相機(jī)；12、可見(jiàn)光相機(jī)；13、螺絲；2-1、云臺(tái)上板；2-2、云臺(tái)下板；2-3、云臺(tái)減震球；2-4、第一云臺(tái)連接臂；2-5、第二云臺(tái)連接臂。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本實(shí)用新型內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。

一種無(wú)人機(jī)，包括無(wú)人機(jī)飛行器1、云臺(tái)2和拍攝設(shè)備3，所述云臺(tái)下部安裝拍攝設(shè)備3，所述云臺(tái)包括云臺(tái)上板2-1、云臺(tái)減震球2-3和云臺(tái)下板2-2，所述云臺(tái)減震球2-3分別連接所述云臺(tái)上板2-1和云臺(tái)下板2-2，所述云臺(tái)下板2-2連接旋轉(zhuǎn)電機(jī)5。所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)為360°旋轉(zhuǎn)

進(jìn)一步地，所述減震球2-3為多個(gè)，如：6個(gè)或8個(gè)，均勻環(huán)形分布并與云臺(tái)上下板連接，所述減震球采用彈性材料或彈塑性材料。所述云臺(tái)上板2-1也可以作為無(wú)人機(jī)電池架底板，4 個(gè)電池架立柱4固定在電池架底板上，位于底板的四個(gè)角上。

進(jìn)一步地，所述云臺(tái)為自穩(wěn)云臺(tái)，采用三軸控制。

進(jìn)一步地，所述云臺(tái)還包括第一云臺(tái)連接臂2-4和第二云臺(tái)連接臂2-5，所述第一云臺(tái)連接臂2-4一端與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)5連接，另一端與自穩(wěn)電機(jī)6連接，所述自穩(wěn)電機(jī)6通過(guò)所述第二云臺(tái)連接臂2-5與俯仰電機(jī)7連接。

進(jìn)一步地，所述俯仰電機(jī)7與所述第二云臺(tái)連接臂2-5通過(guò)螺絲13固定連接。

進(jìn)一步地，所述拍攝設(shè)備包括球形相機(jī)防護(hù)罩8，所述俯仰電機(jī)7通過(guò)防護(hù)罩連接板9 安裝于所述球形相機(jī)防護(hù)罩8上。

進(jìn)一步地，所述俯仰電機(jī)7通過(guò)軸承和軸桿與所述防護(hù)罩連接板9連接。

進(jìn)一步地，所述無(wú)人機(jī)主體機(jī)架采用碳板和碳管作為原料；所述無(wú)人機(jī)利用螺栓立柱代替金屬塊狀連接塊；所述無(wú)人機(jī)底部安裝聲納傳感器，用于高度控制；所述無(wú)人機(jī)還包括可收縮起落架。起落架可以手動(dòng)操控收起和放下起落架，從而不會(huì)遮擋相機(jī)拍攝角度。

進(jìn)一步地，所述無(wú)人機(jī)還包括紅外線測(cè)距避障系統(tǒng)；所述無(wú)人機(jī)還包括避障超聲波傳感器10。

進(jìn)一步地，所述紅外線測(cè)距避障系統(tǒng)包括紅外線相機(jī)11，所述紅外線相機(jī)11布置在所述拍攝設(shè)備的球形相機(jī)防護(hù)罩內(nèi)，所述球形相機(jī)防護(hù)罩內(nèi)還布置有可見(jiàn)光相機(jī)12；所述避障超聲波傳感器10安裝于所述飛行器前側(cè)。

進(jìn)一步地，所述拍攝設(shè)備包括可見(jiàn)光相機(jī)12，可通過(guò)遙控器手動(dòng)調(diào)節(jié)變焦倍數(shù)；所述飛行器配備有單獨(dú)的遙控器，所述云臺(tái)配有單獨(dú)的遙控器。

通過(guò)測(cè)試，對(duì)該無(wú)人機(jī)各方面性能進(jìn)行檢驗(yàn)：

1.續(xù)航能力：

普通同等規(guī)格的無(wú)人機(jī)，在15～25℃環(huán)境下，采用同等型號(hào)鋰聚合物電池，在同等條件下，該款無(wú)人機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，大大提高了續(xù)航能力，并減少了電池投入成本、降低了因多次充電而導(dǎo)致的壽命折損。

2.無(wú)人機(jī)強(qiáng)度：

經(jīng)由測(cè)試，較同等規(guī)格無(wú)人機(jī)，該款無(wú)人機(jī)可以10m處失速下降跌落在地面時(shí)，保證該款無(wú)人機(jī)安全降落且無(wú)損傷。

3.拍攝效果：

經(jīng)由測(cè)試，在不同距離，不同角度對(duì)同一設(shè)施進(jìn)行拍攝，該款無(wú)人機(jī)均可變焦后拍到最佳質(zhì)量的照片，保證了工作效率，為電力巡線工作提供了可以信賴的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

4.避障系統(tǒng)：

經(jīng)由測(cè)試，該款無(wú)人機(jī)在接近障礙物時(shí)，達(dá)到設(shè)定限距能夠及時(shí)懸停，受干擾波動(dòng)較小，可靠性高，能夠真正降低與障礙物碰撞帶來(lái)的損失風(fēng)險(xiǎn)。

5.操控系統(tǒng)：

為了提高電力巡線的工作效率，電力巡線機(jī)由兩名飛手合作操控，一名飛手操控六軸飛行器，負(fù)責(zé)飛行器的安全飛行，一名云臺(tái)操控手，負(fù)責(zé)相機(jī)的拍照。(其中六軸飛行器配備有單獨(dú)的遙控器，云臺(tái)配備有單獨(dú)的遙控器，分別由兩名飛手合作操控。也可以由一名飛手操控整個(gè)巡線機(jī)，六軸飛行器和云臺(tái)由一個(gè)遙控器系統(tǒng)操控，這樣工作效率較底質(zhì)量較差，所以不建議使用。)

本實(shí)用新型并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本實(shí)用新型擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。