[发明专利]无人机可搭载式线路异物清除器及操作方法

权利要求书

1.一种无人机可搭载式线路异物清除器，其特征在于，包括外壳(10)、安装于外壳(10)内的伸缩装置和配重装置(4)，以及自外壳(10)向外伸出的旋转控制组件和能量管理装置(8)，其中：

外壳(10)，呈长方体设置，外壳(10)内并排放置有伸缩装置和配重装置(4)，伸缩装置自外壳(10)一端伸出并与旋转控制组件相连，配重装置(4)自外壳(10)另一端伸出并与无人机的控制装置相连，同时水平安装于无人机本体的下方；

伸缩装置，包括步进电机(1)、安装于步进电机(1)端部的丝杠(2)、活动设置于丝杠(2)上的滑动块(3)和固定于滑动块(3)上的绝缘杆(6)；步进电机(1)带动丝杠(2)旋转，从而带动滑动块(3)沿丝杠(2)进行前后移动，同步控制绝缘杆(6)前后移动；

配重装置(4)，包括固定架(44)、设置固定架(44)底部的导轨(42)、活动设置于导轨(42)内的配重块(41)，以及连接固定架(44)和配重块(41)的导向杆(43)；配重块(41)通过控制杆(5)与无人机的控制装置相连，配重块(41)在控制杆(5)的作用力下沿导向杆(43)、导轨(42)方向前后移动；

旋转控制组件，包括控制插接杆头(81)进行二自由度旋转的旋转控制装置Ⅰ(7)和旋转控制装置Ⅱ(9)；所述旋转控制组件至少包括以下两个二自由度旋转控制，即：

轴向旋转控制，插接杆头(81)以绝缘杆(6)为轴心进行轴向旋转，旋转控制装置Ⅰ(7)包括设置在绝缘杆(6)一侧的旋转舵机Ⅰ(71)和设置在插接杆头(81)一侧的旋转齿轮Ⅰ(72)，旋转舵机Ⅰ(71)设置有与旋转齿轮Ⅰ(72)平行啮合的齿轮；绝缘杆(6)保持不动，插接杆头(81)相对于绝缘杆(6)作360°轴向旋转；

摆动旋转控制，插接杆头(81)以绝缘杆(6)为铰接点进行摆动旋转，旋转控制装置Ⅱ(9)包括设置在绝缘杆(6)一侧的旋转舵机Ⅱ(91)和设置在插接杆头(81)一侧的旋转齿轮Ⅱ(92)，旋转舵机Ⅱ(91)设置有与旋转齿轮Ⅱ(92)垂直啮合的齿轮；绝缘杆(6)保持不动，插接杆头(81)相对于绝缘杆(6)作360°摆动旋转；

能量管理装置(8)，包括安装于绝缘杆(6)端部的插接杆头(81)，以及安装于插接杆头(81)上的热熔丝(82)；通电后的热熔丝(82)与线路异物相接触，实现异物自线路的清除；所述能量管理装置(8)与旋转控制组件之间还设置有脱离部件，脱离部件包括相互插接配合的电磁线圈和磁铁，当插接杆头(81)被异物缠绕时，电磁线圈反向通电形成与磁铁吸力相反的排斥力，将插接杆头(81)和热熔丝(82)弹出脱离；

包括如下步骤：作业时将异物清除器安装在无人机上，由无人机携带异物清除器飞到离异物较近的位置进行悬停，然后操作人员遥控启动步进电机(1)使绝缘杆(6)和配重块(41)等比例伸出，当靠近异物很近时启动旋转舵机Ⅰ(71)和旋转舵机Ⅱ(91)控制热熔丝(82)将异物摘除；异物完成摘除后无人机飞离线路，同时将旋转舵机Ⅰ(71)和旋转舵机Ⅱ(91)复位，将绝缘杆(6)和配重块(41)等比例收缩，工作结束。

2.根据权利要求1所述的无人机可搭载式线路异物清除器，其特征在于，所述伸缩装置的绝缘杆(6)在步进电机(1)的驱动下，带动位于绝缘杆(6)端部的插接杆头(81)进行前后移动，从而在无人机保持不动情况下，搭载在无人机下的插接杆头(81)前后伸缩实现与线路上的异物接触。

3.根据权利要求1所述的无人机可搭载式线路异物清除器，其特征在于，所述配重装置(4)在无人机控制装置的控制作用下，配重装置(4)驱动配重块(41)前后移动，无人机始终保持平稳飞行。

4.根据权利要求1所述的无人机可搭载式线路异物清除器，其特征在于，所述旋转控制装置Ⅰ(7)和旋转控制装置Ⅱ(9)依次安装于绝缘杆(6)靠近插接杆头(81)的一端，旋转控制装置Ⅰ(7)和旋转控制装置Ⅱ(9)之间设置有连接件。

5.根据权利要求1所述的无人机可搭载式线路异物清除器，其特征在于，所述能量管理装置(8)的插接杆头(81)表面覆盖绝缘材质涂层，热熔丝(82)经由自带锂电池或沿绝缘杆(6)铺设的电源线供电。