【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机领域，尤其涉及一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机。
技术介绍
1、随着我国经济的快速发展，用电量的急剧增长，电力输电线路建设规模越来越大，但随之而来的问题是跨越区域自然环境越来越恶劣。物料运输是线路建设中的重要基础环节，对于保障整个线路建设的效率、安全和高质量建设具有重要意义。但恶劣的运输环境无疑使得电力输电线路建设物料运输难度越来越大，人力、物力成本越来越高。使用无人机、机器人等无人自动化设备来实现物料运输，可以显著提高电力输电线路建设的可控、能控、在控水平。据统计，输电线路工程中，除导地线材料外，运输量较大的材料是铁塔材料和混凝土材料，达到了总运输量的90％以上。在此背景之下，亟需一种具有重载能力的稳定有效运行的重载无人机进行物料运输。
2、双旋翼纵列式重载无人机是一种在电力输电线建设的复杂环境下长途运输的重载无人机。其主要目的是缩短物料运输的时间，降低物力、人力成本。由于重载无人机需要承载重物飞行，在加速、减速或者转弯等过程中，重物由于惯性会相对于重载无人机产生摆动，重物的摆动会影响无人机飞行的平稳性。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述技术问题，提供一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，通过重物调偏结构的设计对偏摆的重物进行拨正，以使重物的重心尽量靠近重心初始所在的位置，进而保证了无人机飞行的平稳性。
2、本专利技术为解决上述技术问题采用的技术方案是：
3、一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，包括无
4、所述的重物调偏结构包括水平吊环和吊块，水平吊环轴向竖直布置并吊装于无人机本体的底部；吊块转动安装于水平吊环内，挂钩安装于吊块的底部；水平吊环和吊块之间安装有旋转驱动组件，以驱动吊块和重物绕水平吊环的中轴线旋转。
5、优选地，所述的旋转驱动组件包括电机、齿圈和小齿轮，电机固装于吊块，电机的电机轴与小齿轮固连；齿圈安装于水平吊环的上环面并与小齿轮相啮合；小齿轮随电机的电机轴旋转并将扭矩传递给齿圈，齿圈在无人机本体的制动下将扭矩反向传递给小齿轮，小齿轮带动吊块旋转。
6、优选地，所述的挂钩为自脱钩，以实现重物在吊装时的自动勾起和卸载时的自动脱钩；
7、所述的挂钩包括条形支撑架和钩体，条形支撑架上开有豁口，条形支撑架的封闭端安装于吊块，钩体偏心转动安装于条形支撑架的开口端且向条形支撑架的一侧偏转，钩体的钩口朝向侧方，便于勾住重物顶端的吊环；当重物吊装于钩体时，钩体受重物的拉力而摆动至条形支撑架内，钩体的钩口朝上，以使得重物不容易脱钩。
8、优选地，所述的无人机本体包括机架、底部支撑结构、双旋翼结构、动力输出系统、监测系统、imu组合惯导系统和控制模块；底部支撑结构安装于机架的底部并用于无人机本体的支撑；双旋翼结构安装于机架的顶部并用于无人机本体的航行；动力输出系统与双旋翼结构连接并驱动双旋翼结构运行；监测系统用于观测无人机本体周围的环境；imu组合惯导系统用于确定无人机本体的姿态、航向信息，三维位置和速度信息以及各惯性器件信息；控制模块分别与动力输出系统、监测系统和imu组合惯导系统电连接，以实现动力输出系统的控制和接收监测系统与imu组合惯导系统传递过来的数据。
9、优选地，所述的底部支撑结构包括2n个支撑轮组，2n个支撑轮组分为两列，且横向并排安装于无人机本体的底部，其中n≥1，以便于无人机本体向前或者向后移动。
10、优选地，所述的底部支撑结构包括两根横向支撑杆，两根横向支撑杆横向并排安装于无人机本体的底部，以实现无人机本体在着陆后的支撑。
11、优选地，所述的动力输出系统包括供油组件、发动机和传动组件，供油组件与发动机连接以为发动机供油，发动机的动力输出轴与传动组件的动力输入端连接，传动组件具有两个动力输出端并与两个螺旋桨一一对应，每个传动组件的动力输出端与对应的螺旋桨的动力输入端连接以驱动螺旋桨旋转。
12、优选地，所述的动力输出系统还包括发电机组，发电机组包括发电机和储电电池，发电机的动力输入轴与发动机的动力输出轴连接，发动机提供动力带动发电机发电，发电机与储电电池连接，储电电池存储电能并为无人机本体中的元件供电。
13、优选地，所述的供油组件包括油箱、油泵、调压阀、气泵、输油管路、输气管路一和输气管路二，输油管路的一端连接在油箱的出油口处，输油管路的另一端连接在发动机的进油口处，油泵和调压阀沿着输油管路的输油方向先后安装于输油管路上，以提高对发动机的燃油供给压力；输气管路一的一端连接在气泵上，输气管路一的另一端连接到调压阀上，输气管路二的一端连接在调压阀上，输气管路二的另一端连接在油箱的进气口处，通过调压阀调节燃油供给压力，以满足发动机的高油压供给需要。
14、优选地，所述的监测系统包括摄像头和两个激光雷达，摄像头安装于机架的前方，以观测无人机本体的线路情况；两个激光雷达分别安装于机架的前后两侧，以探测无人机本体周围是否存在障碍物。
15、本专利技术与现有技术相比产生的有益效果是：
16、1、本申请通过重物调偏结构对偏摆的重物进行拨正，以使重物的重心尽量靠近重心初始所在的位置，进而保证了无人机飞行的平稳性。
17、2、本申请的挂钩为自脱钩，以实现重物在吊装时的自动勾起和卸载时的自动脱钩，减少了人力成本。
18、3、本申请的动力输出系统提高了无人机的载重能力和续航时间，以满足大重量、长距离、大范围物料运输任务需求。
19、4、本申请的监测系统提高了无人机的导航定位精度，满足物料运输定点投放、障碍物规避、精确着陆等任务需求。
20、5、本申请的imu组合惯导系统提高了无人机自主决策能力和运动控制能力，以满足应对紧急情况和长时间稳定运行的任务需求，提高人机协同能力，方便无人机操作员对无人机进行监管。该重载无人机可以极大地提高电力线路建设的效率、经济效益；同时还能规避由于使用人力而带来的不必要的安全风险以及传统运输设备对生态环境的破坏；除此之外还可以推动电力行业的智能化和自动化发展，增强企业发展的竞争力。
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1.一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，包括无人机本体，其特征在于：还包括挂钩(1)和重物调偏结构(2)，重物调偏结构(2)吊装于无人机本体的底部，以对偏摆的重物进行拨正；挂钩(1)安装于重物调偏结构(2)的底部，用于重物的悬挂；
2.根据权利要求1所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的旋转驱动组件(25)包括电机(251)、齿圈(252)和小齿轮(253)，电机(251)固装于吊块(23)，电机(251)的电机轴与小齿轮(253)固连；齿圈(252)安装于水平吊环(22)的上环面并与小齿轮(253)相啮合；小齿轮(253)随电机(251)的电机轴旋转并将扭矩传递给齿圈(252)，齿圈(252)在无人机本体的制动下将扭矩反向传递给小齿轮(253)，小齿轮(253)带动吊块(23)旋转。
3.根据权利要求1所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的挂钩(1)为自脱钩，以实现重物在吊装时的自动勾起和卸载时的自动脱钩；
4.根据权利要求1所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在
5.根据权利要求4所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的底部支撑结构(4)包括2N个支撑轮组(42)，2N个支撑轮组(42)分为两列，且横向并排安装于无人机本体的底部，其中N≥1，以便于无人机本体向前或者向后移动。
6.根据权利要求4所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的底部支撑结构(4)包括两根横向支撑杆(44)，两根横向支撑杆(44)横向并排安装于无人机本体的底部，以实现无人机本体在着陆后的支撑。
7.根据权利要求4所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的动力输出系统(6)包括供油组件(61)、发动机(62)和传动组件(63)，供油组件(61)与发动机(62)连接以为发动机(62)供油，发动机(62)的动力输出轴与传动组件(63)的动力输入端连接，传动组件(63)具有两个动力输出端并与两个螺旋桨(51)一一对应，每个传动组件(63)的动力输出端与对应的螺旋桨(51)的动力输入端连接以驱动螺旋桨(51)旋转。
8.根据权利要求7所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的动力输出系统(6)还包括发电机组(64)，发电机组(64)包括发电机(641)和储电电池(642)，发电机(641)的动力输入轴与发动机(62)的动力输出轴连接，发动机(62)提供动力带动发电机(641)发电，发电机(641)与储电电池(642)连接，储电电池(642)存储电能并为无人机本体中的元件供电。
9.根据权利要求7所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的供油组件(61)包括油箱(611)、油泵(612)、调压阀(613)、气泵(614)、输油管路(615)、输气管路一(616)和输气管路二(617)，输油管路(615)的一端连接在油箱(611)的出油口处，输油管路(615)的另一端连接在发动机(62)的进油口处，油泵(612)和调压阀(613)沿着输油管路(615)的输油方向先后安装于输油管路(615)上，以提高对发动机(62)的燃油供给压力；输气管路一(616)的一端连接在气泵(614)上，输气管路一(616)的另一端连接到调压阀(613)上，输气管路二(617)的一端连接在调压阀(613)上，输气管路二(617)的另一端连接在油箱(611)的进气口处，通过调压阀(613)调节燃油供给压力，以满足发动机(62)的高油压供给需要。
10.根据权利要求4所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的监测系统(7)包括摄像头(71)和两个激光雷达(72)，摄像头(71)安装于机架(3)的前方，以观...
【技术特征摘要】
1.一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，包括无人机本体，其特征在于：还包括挂钩(1)和重物调偏结构(2)，重物调偏结构(2)吊装于无人机本体的底部，以对偏摆的重物进行拨正；挂钩(1)安装于重物调偏结构(2)的底部，用于重物的悬挂；
2.根据权利要求1所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的旋转驱动组件(25)包括电机(251)、齿圈(252)和小齿轮(253)，电机(251)固装于吊块(23)，电机(251)的电机轴与小齿轮(253)固连；齿圈(252)安装于水平吊环(22)的上环面并与小齿轮(253)相啮合；小齿轮(253)随电机(251)的电机轴旋转并将扭矩传递给齿圈(252)，齿圈(252)在无人机本体的制动下将扭矩反向传递给小齿轮(253)，小齿轮(253)带动吊块(23)旋转。
3.根据权利要求1所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的挂钩(1)为自脱钩，以实现重物在吊装时的自动勾起和卸载时的自动脱钩；
4.根据权利要求1所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的无人机本体包括机架(3)、底部支撑结构(4)、双旋翼结构(5)、动力输出系统(6)、监测系统(7)、imu组合惯导系统(8)和控制模块(9)；底部支撑结构(4)安装于机架(3)的底部并用于无人机本体的支撑；双旋翼结构(5)安装于机架(3)的顶部并用于无人机本体的航行；动力输出系统(6)与双旋翼结构(5)连接并驱动双旋翼结构(5)运行；监测系统(7)用于观测无人机本体周围的环境；imu组合惯导系统(8)用于确定无人机本体的姿态、航向信息，三维位置和速度信息以及各惯性器件信息；控制模块(9)分别与动力输出系统(6)、监测系统(7)和imu组合惯导系统(8)电连接，以实现动力输出系统(6)的控制和接收监测系统(7)与imu组合惯导系统(8)传递过来的数据。
5.根据权利要求4所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的底部支撑结构(4)包括2n个支撑轮组(42)，2n个支撑轮组(42)分为两列，且横向并排安装于无人机本体的底部，其中n≥1，以便于无人机本体向前或者向后移动。
6.根据权利要求4所述的一种用于长途运输的双旋翼纵列式重载无人机，其特征在于：所述的底部支撑结构(4)包括两根横向支撑杆(...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖尧，孙延超，赵雨堃，崔书澳，张馨月，顾同同，张令权，赵雷，赵可，朱迪，刘士林，孙源，
申请(专利权)人：国网黑龙江省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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