一种具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机 |
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| 申请号 | CN201710942044.X | 申请日 | 2017-10-11 | 公开(公告)号 | CN107826246B | 公开(公告)日 | 2019-01-04 |
| 申请人 | 南京利剑无人机科技有限公司; | 发明人 | 李玉盛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种具有路面防结 冰 及电线除 雪 功能的无人机，包括主体、飞行机构、中控机构、除雪结构和喷洒机构， 除雪机 构包括移动组件、震动组件和夹紧组件，震动组件包括驱动单元和往复单元，往复单元包括震动轮、第一 弹簧 、 连接杆 和 套管 。该具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机中，通过除雪机构，使得电线震动，将积雪抖落，在抖动的同时，摆动杆带动敲击 块 不停的敲打电线上残留的顽固积雪，使得积雪的清除效果更好，通 过喷 洒机构中，通过喷洒 氯化钠 ，降低了 水 的 凝固 点，使得不易结冰，通过这些，大大提高了无人机的实用性和功能性，大大提高了除雪效率，更加便捷安全。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机，其特征在于，包括主体(1)、飞行机构(2)、中控机构(3)、除雪机构(4)和喷洒机构(5)，所述飞行机构(2)设置在主体(1)的上方，所述中控机构(3)设置在主体(1)的一侧，所述除雪机构(4)和喷洒机构(5)均设置在主体(1)的内部，所述除雪机构(4)靠近主体(1)远离中控机构(3)的一侧，所述除雪机构(4)和喷洒机构(5)均与中控机构(3)电连接； |
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| 说明书全文 | 一种具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机技术领域[0001] 本发明涉及无人机领域，特别涉及一种具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机。 背景技术[0002] 大雪的天气会导致电线上积满冰雪，大跨度的电线常被积雪压断，严重影响了居民的正常用电及通讯，虽然目前也有一些用于电线除雪的装置，但是还是存在一些问题，比如高昂的设备成本，低下的工作效率以及安全问题，这些都是都电线除雪的一种挑战。 [0003] 随着无人机的发展，无人机因其便捷和极高的操作性广泛的应用于各个领域，如果能够通过无人机来进行积雪的清除，将大大提高无人机的实用性和功能性，也使得除雪工作更加安全。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机。 [0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机，包括主体、飞行机构、中控机构、除雪机构和喷洒机构，所述飞行机构设置在主体的上方，所述中控机构设置在主体的一侧，所述除雪机构和喷洒机构均设置在主体的内部，所述除雪机构靠近主体远离中控机构的一侧，所述除雪机构和喷洒机构均与中控机构电连接； [0006] 所述除雪机构包括移动组件、震动组件和夹紧组件，所述移动组件与震动组件传动连接，所述震动组件与夹紧组件传动连接； [0007] 所述震动组件设置在移动组件的内部，所述震动组件包括驱动单元和往复单元，所述驱动单元与往复单元传动连接，所述驱动单元包括第二电机、第二驱动轴和驱动轮，所述第二电机设置在移动组件的内部，所述第二驱动轴水平设置，所述驱动轮靠近往复单元的一侧设有若干个半球形凸起，各凸起均匀周向分布在驱动轮靠近往复单元的一侧，所述第二电机通过第二驱动轴与驱动轮传动连接； [0008] 所述往复单元包括震动轮、第一弹簧、连接杆和套管，所述震动轮设置在驱动轮的一侧，所述震动轮的靠近驱动轮的一侧设有若干半球形凹块，各凹块均匀周向分布在震动轮靠近驱动轮的一侧，所述凸起和凹块一一对应且相互匹配，所述连接杆水平设置，所述连接杆的一端穿过套管且与夹紧组件相连，所述连接杆的另一端与震动轮相连，所述套管水平设置在移动组件的内部，所述第一弹簧水平设置，所述震动轮通过第一弹簧与套管相连，所述第一弹簧套设在连接杆的外周； [0009] 所述夹紧组件包括固定板、敲击单元和两个夹紧单元，所述敲击单元设置在固定板上且位于两个夹紧单元之间，所述固定板竖向设置且与固定杆固定连接，两个夹紧单元分别设置在固定板内部的上下两侧，两个夹紧单元关于固定板对称，所述夹紧单元包括电磁铁、固定杆和卡爪，所述电磁铁竖向设置在固定板的内部且在固定板的内部滑动，所述固定杆水平设置，所述固定杆的一端与电磁铁相连，所述固定杆的另一端与卡爪相连，所述卡爪竖向设置，所述卡爪的竖向截面为弧形，两个卡爪的弧口正对设置。 [0010] 当需要对电线上的积雪进行清除时，此时，控制无人及飞行到靠近电线的位置，对电磁铁通电，两块电磁铁产生磁性，相互吸引，通过固定杆带动两个卡爪开始闭合，两个卡爪将电线夹住，此时，第二电机启动，驱动轮随之转动，驱动轮的凸起转入震动轮的凹块中，这样给震动轮提供一个作用力，震动轮受力向右移动，带动连接杆向右移动，同时第一弹簧被压缩，当凸起转出凹块后，作用力消失，第一弹簧不再被压缩，第一弹簧带动震动轮复位，连接杆向左移动，通过驱动轮的转动，使得连接杆往复移动，从而使得卡爪夹住电线后来回移动，使得电线震动，将积雪抖落，在抖动的同时，第三电机启动，转轮随之转动，转轮通过连杆带动套环在摆动杆上上下移动，而摆动杆受到作用力后会绕着铰接处上下摆动，摆动杆带动敲击块不停的敲打电线上残留的顽固积雪，使得积雪的清除效果更好，通过震动及敲打，可以高效便捷的将电线上的积雪清理，防止积雪过大对电线造成的巨大破坏，从而影响人们的生活，并且通过无人机除雪，避免了人直接与电线的接触，更加安全可靠。 [0011] 作为优选，为了节约空间，可以使得除雪机构自动移出主体的内部，此时，第一电机启动，圆柱齿轮随之转动，圆柱齿轮带动移动杆从主体的内部伸出，移动杆的移动使得卡爪伸出主体的内部。所述移动组件包括动力单元、移动杆和壳体，所述动力单元设置在主体的内部，所述动力单元包括第一电机、第一驱动轴和圆柱齿轮，所述第一电机固定在主体的内部，所述第一驱动轴水平设置，所述第一电机通过第一驱动轴与圆柱齿轮传动连接，所述移动杆水平设置在圆柱齿轮的上方，所述移动杆的下方设有若干与圆柱齿轮啮合的从动齿，所述移动杆与壳体相连，所述第二电机和套管均固定在壳体的内部。 [0012] 作为优选，为了使得除雪效果更佳，第三电机启动，转轮随之转动，转轮通过连杆带动套环在摆动杆上上下移动，而摆动杆受到作用力后会绕着铰接处上下摆动，摆动杆带动敲击块不停的敲打电线上残留的顽固积雪，使得积雪的清除效果更好。所述敲击单元包括控制单元和摆动单元，所述控制单元与摆动单元传动连接，所述控制单元包括第三电机、第三驱动轴和转轮，所述第三电机固定在固定板上，所述第三驱动轴水平设置，所述第三电机通过第三驱动轴与转轮传动连接，所述摆动单元包括连杆、套环和摆动杆和敲击块，所述摆动杆水平设置，所述摆动杆的一端与固定板铰接，所述摆动杆的另一端与敲击块相连，所述敲击块设置在两个卡爪之间，所述套环套设在摆动杆上，所述套环在摆动杆上滑动，所述连杆的一端与套环铰接，所述连杆的另一端与转轮远离圆心处铰接。 [0013] 作为优选，为了对防止路面积雪结冰，气缸启动，输出轴带动喷嘴从主体的下方伸出，进行喷洒氯化钠，氯化钠溶于雪后,冰点在-10℃,盐水的凝固点比水的凝固点低,因此在雪水中溶解了盐之后就难以再形成冰块，融雪剂溶于水后,水中离子浓度上升,使水的液相蒸气压下降,但冰的固态蒸气压不变，为达到冰水混和物固液蒸气压等的状态,冰便融化了。此外，控制第五电机的转向，通过转盘控制连接线的长短可以使得喷嘴绕着铰接处进行角度调节，通过对喷嘴的角度的调节，使得喷洒范围更广也更加均匀，大大提高了防结冰的效果。所述喷洒机构包括伸缩组件和调节组件，所述调节组件设置在伸缩组件的一侧，所述伸缩组件包括气缸、输出轴和喷嘴，所述气缸固定在主体的内部，所述输出轴竖向设置，所述喷嘴设置在输出轴的下方，所述输出轴的下端与喷嘴上方的一侧铰接，所述调节组件包括第四电机、第四驱动轴、转盘和连接线，所述第四电机固定在主体的内部且位于气缸的一侧，所述第四驱动轴水平设置，所述第四电机通过第四驱动轴与转盘传动连接，所述转盘通过连接线与喷嘴上方的另一侧相连。 [0014] 作为优选，为了防止两个电磁铁排斥时移动过头或者吸引时撞击损坏，通过第二弹簧的伸缩来抵消电磁铁相互之间的作用力。两块电磁铁之间还设有缓冲单元，所述缓冲单元包括两个第二弹簧和定位板，所述定位板水平设置在固定板的中部，两个第二弹簧分别与两个夹紧单元一一对应连接，两个第二弹簧分别竖向设置定位板的两侧且关于定位板对称，所述第二弹簧的一端与电磁铁相连，所述第二弹簧的另一端与定位板相连。 [0015] 作为优选，为了使得喷嘴在角度调节后复位，所述喷嘴与输出轴的铰接处设有第三弹簧，所述第三弹簧为扭转弹簧。 [0016] 作为优选，所述中控机构包括显示界面、控制按键和状态指示灯，所述显示界面、控制按键和状态指示灯均与PLC电连接。 [0017] 作为优选，为了方便触屏操作，所述显示界面为触摸显示屏。 [0018] 作为优选，为了便于按键控制，所述控制按键为轻触按键。 [0019] 作为优选，为了能够远程遥控无人机，所述主体的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。 [0020] 本发明的有益效果是，该具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机中，通过除雪机构，卡爪夹住电线后来回移动，使得电线震动，将积雪抖落，在抖动的同时，摆动杆带动敲击块不停的敲打电线上残留的顽固积雪，使得积雪的清除效果更好，防止积雪过大对电线造成的巨大破坏，从而影响人们的生活，并且通过无人机除雪，避免了人直接与电线的接触，更加安全可靠，通过喷洒机构中，通过喷洒氯化钠，降低了水的凝固点，使得不易结冰，并且通过对喷嘴的角度的调节，使得喷洒范围更广也更加均匀，大大提高了防结冰的效果，通过这些，大大提高了无人机的实用性和功能性，大大提高了除雪效率，更加便捷安全。附图说明 [0021] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 [0022] 图1是本发明的具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机的结构示意图； [0023] 图2是本发明的具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机的移动组件的结构示意图； [0024] 图3是本发明的具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机的震动组件的结构示意图； [0025] 图4是本发明的具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机的夹紧组件的结构示意图； [0026] 图5是本发明的具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机的喷洒机构的结构示意图； [0027] 图6是本发明的具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机的中控机构的结构示意图； [0028] 图中：1.主体，2.飞行机构，3.中控机构，4.除雪结构，5.喷洒机构，6.第一电机，7.圆柱齿轮，8.移动杆，9.壳体，10.第二电机，11.驱动轮，12.震动轮，13.第一弹簧，14.套管，15.连接杆，16.固定板，17.电磁铁，18.固定杆，19.卡爪，20.第二弹簧，21.定位板，22.第三电机，23.转轮，24.连杆，25.套环，26.摆动杆，27.敲击块，28.气缸，29.喷嘴，30.第四电机， 31.转盘，32.连接线，33.显示界面，34.控制按键，35.状态指示灯。 具体实施方式[0029] 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。 [0030] 如图1-图6所示，一种具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机，包括主体1、飞行机构2、中控机构3、除雪机构4和喷洒机构5，所述飞行机构2设置在主体1的上方，所述中控机构3设置在主体1的一侧，所述除雪机构4和喷洒机构5均设置在主体1的内部，所述除雪机构4靠近主体1远离中控机构3的一侧，所述除雪机构4和喷洒机构5均与中控机构3电连接； [0031] 所述除雪机构4包括移动组件、震动组件和夹紧组件，所述移动组件与震动组件传动连接，所述震动组件与夹紧组件传动连接； [0032] 所述震动组件设置在移动组件的内部，所述震动组件包括驱动单元和往复单元，所述驱动单元与往复单元传动连接，所述驱动单元包括第二电机10、第二驱动轴和驱动轮11，所述第二电机10设置在移动组件的内部，所述第二驱动轴水平设置，所述驱动轮11靠近往复单元的一侧设有若干个半球形凸起，各凸起均匀周向分布在驱动轮11靠近往复单元的一侧，所述第二电机10通过第二驱动轴与驱动轮11传动连接； [0033] 所述往复单元包括震动轮12、第一弹簧13、连接杆15和套管14，所述震动轮12设置在驱动轮11的一侧，所述震动轮12的靠近驱动轮11的一侧设有若干半球形凹块，各凹块均匀周向分布在震动轮12靠近驱动轮11的一侧，所述凸起和凹块一一对应且相互匹配，所述连接杆15水平设置，所述连接杆15的一端穿过套管14且与夹紧组件相连，所述连接杆15的另一端与震动轮12相连，所述套管14水平设置在移动组件的内部，所述第一弹簧13水平设置，所述震动轮12通过第一弹簧13与套管14相连，所述第一弹簧13套设在连接杆15的外周； [0034] 所述夹紧组件包括固定板16、敲击单元和两个夹紧单元，所述敲击单元设置在固定板16上且位于两个夹紧单元之间，所述固定板16竖向设置且与固定杆18固定连接，两个夹紧单元分别设置在固定板16内部的上下两侧，两个夹紧单元关于固定板16对称，所述夹紧单元包括电磁铁17、固定杆18和卡爪19，所述电磁铁17竖向设置在固定板16的内部且在固定板16的内部滑动，所述固定杆18水平设置，所述固定杆18的一端与电磁铁17相连，所述固定杆18的另一端与卡爪19相连，所述卡爪19竖向设置，所述卡爪19的竖向截面为弧形，两个卡爪19的弧口正对设置。 [0035] 当需要对电线上的积雪进行清除时，此时，控制无人及飞行到靠近电线的位置，对电磁铁17通电，两块电磁铁17产生磁性，相互吸引，通过固定杆18带动两个卡爪19开始闭合，两个卡爪19将电线夹住，此时，第二电机10启动，驱动轮11随之转动，驱动轮11的凸起从震动轮12的凹块中转出后，这样给震动轮12提供一个作用力，震动轮12受力向右移动，带动连接杆15向右移动，同时第一弹簧13被压缩，当凸起转入凹块中，作用力消失，第一弹簧13不再被压缩，第一弹簧13带动震动轮12复位，连接杆15向左移动，通过驱动轮11的转动，使得连接杆15往复移动，从而使得卡爪19夹住电线后来回移动，使得电线震动，将积雪抖落，在抖动的同时，第三电机22启动，转轮23随之转动，转轮23通过连杆24带动套环25在摆动杆26上上下移动，而摆动杆26受到作用力后会绕着铰接处上下摆动，摆动杆26带动敲击块27不停的敲打电线上残留的顽固积雪，使得积雪的清除效果更好，通过震动及敲打，可以高效便捷的将电线上的积雪清理，防止积雪过大对电线造成的巨大破坏，从而影响人们的生活，并且通过无人机除雪，避免了人直接与电线的接触，更加安全可靠。 [0036] 作为优选，为了节约空间，可以使得除雪机构4自动移出主体1的内部，此时，第一电机6启动，圆柱齿轮7随之转动，圆柱齿轮7带动移动杆8从主体1的内部伸出，移动杆8的移动使得卡爪19伸出主体1的内部。所述移动组件包括动力单元、移动杆8和壳体9，所述动力单元设置在主体1的内部，所述动力单元包括第一电机6、第一驱动轴和圆柱齿轮7，所述第一电机6固定在主体1的内部，所述第一驱动轴水平设置，所述第一电机6通过第一驱动轴与圆柱齿轮7传动连接，所述移动杆8水平设置在圆柱齿轮7的上方，所述移动杆8的下方设有若干与圆柱齿轮7啮合的从动齿，所述移动杆8与壳体9相连，所述第二电机10和套管14均固定在壳体9的内部。 [0037] 作为优选，为了使得除雪效果更佳，第三电机22启动，转轮23随之转动，转轮23通过连杆24带动套环25在摆动杆26上上下移动，而摆动杆26受到作用力后会绕着铰接处上下摆动，摆动杆26带动敲击块27不停的敲打电线上残留的顽固积雪，使得积雪的清除效果更好。所述敲击单元包括控制单元和摆动单元，所述控制单元与摆动单元传动连接，所述控制单元包括第三电机22、第三驱动轴和转轮23，所述第三电机22固定在固定板16上，所述第三驱动轴水平设置，所述第三电机22通过第三驱动轴与转轮23传动连接，所述摆动单元包括连杆24、套环25和摆动杆26和敲击块27，所述摆动杆26水平设置，所述摆动杆26的一端与固定板16铰接，所述摆动杆26的另一端与敲击块27相连，所述敲击块27设置在两个卡爪19之间，所述套环25套设在摆动杆26上，所述套环25在摆动杆26上滑动，所述连杆24的一端与套环25铰接，所述连杆24的另一端与转轮23远离圆心处铰接。 [0038] 作为优选，为了对防止路面积雪结冰，气缸28启动，输出轴带动喷嘴29从主体1的下方伸出，进行喷洒氯化钠，氯化钠溶于雪后,冰点在-10℃,盐水的凝固点比水的凝固点低,因此在雪水中溶解了盐之后就难以再形成冰块，融雪剂溶于水后,水中离子浓度上升,使水的液相蒸气压下降,但冰的固态蒸气压不变，为达到冰水混和物固液蒸气压等的状态,冰便融化了。此外，控制第五电机30的转向，通过转盘31控制连接线32的长短可以使得喷嘴29绕着铰接处进行角度调节，通过对喷嘴29的角度的调节，使得喷洒范围更广也更加均匀，大大提高了防结冰的效果。所述喷洒机构5包括伸缩组件和调节组件，所述调节组件设置在伸缩组件的一侧，所述伸缩组件包括气缸28、输出轴和喷嘴29，所述气缸28固定在主体1的内部，所述输出轴竖向设置，所述喷嘴29设置在输出轴的下方，所述输出轴的下端与喷嘴29上方的一侧铰接，所述调节组件包括第四电机30、第四驱动轴、转盘31和连接线32，所述第四电机30固定在主体1的内部且位于气缸28的一侧，所述第四驱动轴水平设置，所述第四电机30通过第四驱动轴与转盘31传动连接，所述转盘31通过连接线32与喷嘴29上方的另一侧相连。 [0039] 作为优选，为了防止两个电磁铁17排斥时移动过头或者吸引时撞击损坏，通过第二弹簧20的伸缩来抵消电磁铁相互之间的作用力。两块电磁铁17之间还设有缓冲单元，所述缓冲单元包括两个第二弹簧20和定位板21，所述定位板21水平设置在固定板16的中部，两个第二弹簧20分别与两个夹紧单元一一对应连接，两个第二弹簧20分别竖向设置定位板21的两侧且关于定位板21对称，所述第二弹簧20的一端与电磁铁17相连，所述第二弹簧20的另一端与定位板21相连。 [0040] 作为优选，为了使得喷嘴29在角度调节后复位，所述喷嘴29与输出轴的铰接处设有第三弹簧，所述第三弹簧为扭转弹簧。 [0041] 作为优选，所述中控机构3包括显示界面33、控制按键34和状态指示灯35，所述显示界面33、控制按键34和状态指示灯35均与PLC电连接。 [0042] 作为优选，为了方便触屏操作，所述显示界面33为触摸显示屏。 [0043] 作为优选，为了便于按键控制，所述控制按键34为轻触按键。 [0044] 作为优选，为了能够远程遥控无人机，所述主体1的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。 [0045] 与现有技术相比，该具有路面防结冰及电线除雪功能的无人机中，通过除雪机构4，卡爪19夹住电线后来回移动，使得电线震动，将积雪抖落，在抖动的同时，摆动杆26带动敲击27块不停的敲打电线上残留的顽固积雪，使得积雪的清除效果更好，防止积雪过大对电线造成的巨大破坏，从而影响人们的生活，并且通过无人机除雪，避免了人直接与电线的接触，更加安全可靠，通过喷洒机构5中，通过喷洒氯化钠，降低了水的凝固点，使得不易结冰，并且通过对喷嘴29的角度的调节，使得喷洒范围更广也更加均匀，大大提高了防结冰的效果，通过这些，大大提高了无人机的实用性和功能性，大大提高了除雪效率，更加便捷安全。 |
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