一种带有无人机的助爬系统

技术领域

本发明涉及助爬装置技术领域，尤其涉及一种带有无人机的助爬系统。

背景技术

在日常电力运维作业中，作业人员往往需要高空作业，现实中，一般由斗臂车提升作业人员，将作业人员靠近线路，以便作业人员进行电力运维作业。而对于一些偏僻的山区，斗臂车无法到达，只能人力攀爬上电杆进行作业，有时电杆比较高，有时需要多次爬电杆，均容易造成作业人员疲劳，从而影响作业效率以及作业安全。

发明内容

本发明为了解决现有技术中，在斗臂车无法到达的地区，作业人员攀爬电杆费力的缺点，提出一种带有无人机的助爬系统，可辅助作业人员攀爬电杆，节省体力。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带有无人机的助爬系统，包括电杆、卷扬机、拉绳、无人机和导向机构，电杆的上端安装有横担，拉绳穿过导向机构，拉绳的一端缠绕在卷扬机上，拉绳的另一端用于和作业人员连接，无人机用于将导向机构连接在横担上；导向机构包括支架，支架的上侧固定连接有可挂在横担上的钩子，钩子的上侧固定连接有第一连接件，支架转动连接有上下设置的两个滚轮，沿滚轮的外周设置有环形绳槽，拉绳从两个滚轮之间经过，且拉绳至少部分位于环形绳槽中，以防拉绳从两个滚轮之间脱出；无人机的下侧设置有可夹紧或松开第一连接件的夹持机构；带有无人机的助爬系统还包括用于遥控无人机的第一遥控器，以及用于控制夹持机构的第二遥控器。

通过上述设置，可通过无人机将导向机构连接在横担上；卷扬机缠绕拉绳后即可帮助作业人员向上攀爬，减少作业人员的体力付出；作业完成后，可通过无人机将导向机构从横担上取下来；本申请只要电杆上端有横担就能使用，适用范围广。

进一步的，拉绳远离卷扬机的一端固定连接有卡块，卡块连接有连接绳，连接绳远离卡块的一端连接有可被夹持机构夹紧的第二连接件；钩子包括下端和支架固定连接的第一连接部，连接板的上端弯折形成呈倒U字形的第二连接部，第一连接部设置有沿竖向延伸并可穿过卡块的避让槽，第二连接部靠近第一连接部的一端设置有贯穿至避让槽的卡绳槽；带有无人机的助爬系统包括提升状态和放绳状态；带有无人机的助爬系统处于提升状态时，拉绳从支架上侧经过并穿过避让槽，卡块抵接在第二连接部下侧，连接绳穿过卡绳槽，第二连接件位于第二连接部上侧，夹持机构夹紧第二连接部，以便提升钩子向横担运动；带有无人机的助爬系统处于放绳状态时，第二连接部挂在横担上，夹持机构夹持第二连接件，连接绳和拉绳分别离开卡绳槽和避让槽，拉绳远离卷扬机的一端下垂。

本申请中，带有无人机的助爬系统处于提升状态时，无人机可通过夹持机构和第二连接件提升导向机构，只需要在导向机构的一侧预留一定长度的拉绳，无人机在提升导向机构时，无人机受到拉绳向下的拉力较小，进而可减小无人机的功率，可提升无人机的续航；带有无人机的助爬系统处于放绳状态时，可依靠无人机的重力下拉拉绳，使拉绳的端部和第二连接件靠近地面，方便作业人员的连接。

进一步的，夹持机构包括竖直固定连接在无人机的下侧的连接杆，连接杆的下端固定连接有底板，底板的两端固定连接有支撑板，底板的下侧滑动连接有第一夹板和第二夹板，支撑板之间转动连接有丝杆，支撑板上设置有用于驱动丝杆的电机，丝杆包括和第一夹板螺纹连接的第一螺纹部，以及和第二夹板螺纹连接的第二螺纹部，第一螺纹部和第二螺纹部螺纹方向，夹持机构还包括和电机连接的控制器，控制器可接受第二遥控器的信号以控制电机运行。

进一步的，第二连接部的下侧设置有橡胶垫。

通过上述设置，可使第二连接件挂在横担上更加稳定，抑制第二连接件沿横担移动。

进一步的，卷扬机的下侧固定连接有底盘，底盘的下侧转动连接有车轮。

通过上述设置，方便在地面上移动卷扬机。

进一步的，卷扬机包括辊筒以及和辊筒连接的伺服电机，拉绳缠绕在辊筒上。

通过上述设置，本申请可防止作业人员坠落。

附图说明

图1为实施例的带有无人机的助爬系统处于提升状态的示意图。

图2为图1的A处放大图。

图3为图2的B-B剖视图。

图4为卡块经过避让槽和钩子脱开的示意图。

图5为实施例的带有无人机的助爬系统处于放绳状态的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

参见图1至图5，一种带有无人机的助爬系统，包括电杆1、卷扬机2、拉绳3、无人机4和导向机构5，电杆1的上端安装有横担6，拉绳3穿过导向机构5，拉绳3的一端缠绕在卷扬机2上，拉绳3的另一端用于和作业人员连接，无人机4用于将导向机构5连接在横担6上；导向机构5包括支架51，支架51的上侧固定连接有可挂在横担6上的钩子52，钩子52的上侧固定连接有第一连接件53，支架51转动连接有上下设置的两个滚轮54，沿滚轮54的外周设置有环形绳槽55，拉绳3从两个滚轮54之间经过，且拉绳3至少部分位于环形绳槽55中，以防拉绳3从两个滚轮54之间脱出；无人机4的下侧设置有可夹紧或松开第一连接件53的夹持机构7；带有无人机的助爬系统还包括用于遥控无人机4的第一遥控器(图中没有显示)，以及用于控制夹持机构7的第二遥控器(图中没有显示)。

通过上述设置，可通过无人机4将导向机构5连接在横担6上；卷扬机2缠绕拉绳3后即可帮助作业人员向上攀爬，减少作业人员的体力付出；作业完成后，可通过无人机4将导向机构5从横担6上取下来；本申请只要电杆1上端有横担6就能使用，适用范围广。

具体的，使用时，拉绳3穿过导向机构5，导向机构5和卷扬机2之间需要预留接近或者大于电杆1的长度的拉绳3，导向机构5的另一侧也需要预留差不多长度的拉绳3。地面的人员通过第二遥控器控制夹持机构7夹紧第一连接件53，然后通过第一遥控器控制无人机4带着导向机构5向上飞，使导向机构5靠近横担6，钩子52运动至横担6上方后，无人机4带动导向机构5向下运动，钩子52挂在横担6后，实现导向机构5和横担6的连接，导向机构5连接完成后，夹持机构7松开第一连接件53，然后无人机4飞走即可(此时，无人机4可继续去下一个电杆1处进行下一个导向机构5的连接)，此时，导向机构5相对两侧的拉绳3均下垂，且导向机构5远离卷扬机2的一端下垂至电杆1下端，拉绳3连接作业人员后，在作业人员向上攀爬的时候，卷扬机2缠绕拉绳3，拉绳3对作业人员施加向上的拉力，帮助作业人员攀爬，减少作业人员的体力付出；卷扬机2缠绕拉绳3时，两个滚轮54转动，上下两个滚轮54位于拉绳3上下两侧，且拉绳3上侧嵌入上侧滚轮54的环形绳槽55内，拉绳3下侧嵌入下侧滚轮54的环形绳槽55内，滚轮54在转动时，拉绳3不会从滚轮54之间脱出；作业完成后，作业人员向下爬，卷扬机2慢慢释放拉绳3；作业人员到达地面后，作业人员和拉绳3脱开，无人机4飞到导向机构5处，夹持机构7夹紧第一连接件53后，无人机4向上飞，钩子52和横担6脱开后，无人机4可携带导向机构5到达地面，完成导向机构5的拆除。

其中，第一遥控器可采用现有的无人机4遥控器，这里不做展开。

作为一种实现方式，拉绳3远离卷扬机2的一端固定连接有卡块8，卡块8连接有连接绳9，连接绳9远离卡块8的一端连接有可被夹持机构7夹紧的第二连接件10；钩子52包括下端和支架51固定连接的第一连接部56，连接板的上端弯折形成呈倒U字形的第二连接部57，第一连接部56设置有沿竖向延伸并可穿过卡块8的避让槽58，第二连接部57靠近第一连接部56的一端设置有贯穿至避让槽58的卡绳槽59；带有无人机的助爬系统包括提升状态和放绳状态；带有无人机的助爬系统处于提升状态时，拉绳3从支架51上侧经过并穿过避让槽58，卡块8抵接在第二连接部57下侧，连接绳9穿过卡绳槽59，第二连接件10位于第二连接部57上侧，夹持机构7夹紧第二连接部57，以便提升钩子52向横担6运动；带有无人机的助爬系统处于放绳状态时，第二连接部57挂在横担6上，夹持机构7夹持第二连接件10，连接绳9和拉绳3分别离开卡绳槽59和避让槽58，拉绳3远离卷扬机2的一端下垂。

本申请中，带有无人机的助爬系统处于提升状态时，无人机4可通过夹持机构7和第二连接件10提升导向机构5，只需要在导向机构5的一侧预留一定长度的拉绳3，无人机在提升导向机构时，无人机4受到拉绳3向下的拉力较小，进而可减小无人机4的功率，可提升无人机4的续航；带有无人机的助爬系统处于放绳状态时，可依靠无人机4的重力下拉拉绳3，使拉绳3的端部和第二连接件10靠近地面，方便作业人员的连接。

具体的，安装本申请时，参见图1和图2，带有无人机的助爬系统处于提升状态，无人机4通过第二连接件10和连接绳9和卡块8带着导向机构5向上飞，飞的过程中，连接绳9绷紧，卡块8压紧在第二连接部57的下侧，当第二连接部57飞到横担6上方后，无人机4向下运动，使第二连接部57挂在横担6上，此时，卡块8位于横担6靠近避让槽58的一侧，然后无人机4向下运动，连接绳9松弛，卡块8在重力作用下和第二连接部57脱开，然后无人机4水平向移动，使卡块8经过避让槽58，无人机4、连接绳9、卡块8均和钩子52脱开，参见图4，然后无人机4失去动力后，无人机4带着拉绳3的端部下垂在导向机构5的下方，当卷扬机2慢慢释放拉绳3，在无人机4的重力作用下，拉绳3的端部和第二连接件10靠近地面，参见图5，夹持机构7松开第二连接件10后，作业人员连接第二连接件10，卷扬机2向上运动。当需要拆卸导向机构5时，卷扬机2缠绕拉绳3，使卡块8靠近导向机构5，此时，基本只有导向机构5的一侧存在拉绳3，减小拉绳3在空中的长度，无人机4向上飞到导向机构5处，然后夹持机构7夹紧第一连接件53，然后无人机4拉起导向机构5，第二连接部57和横担6脱开后，无人机4带着导向机构5到达地面。

作为一种实现方式，夹持机构7包括竖直固定连接在无人机4的下侧的连接杆71，连接杆71的下端固定连接有底板72，底板72的两端固定连接有支撑板73，底板72的下侧滑动连接有第一夹板74和第二夹板75，支撑板73之间转动连接有丝杆76，支撑板73上设置有用于驱动丝杆76的电机77，丝杆76包括和第一夹板74螺纹连接的第一螺纹部761，以及和第二夹板75螺纹连接的第二螺纹部762，第一螺纹部761和第二螺纹部762螺纹方向，夹持机构7还包括和电机77连接的控制器(图中没有显示)，控制器可接受第二遥控器的信号以控制电机77运行。

具体的，电机77带动丝杆76转动时，第一螺纹部761和第二螺纹部762同步同向转动，第一螺纹部761和第一夹板74之间相对转动，第一夹板74沿底板72滑动，第二螺纹部762和第二夹板75之间相对转动，第二夹板75沿底板72滑动，由于第一螺纹部761和第二螺纹部762的螺纹方向相反，所以第一夹板74和第二夹板75运动的方向相反，即，第一夹板74和第二夹板75合拢或者分开，合拢时，第一夹板74和第二夹板75可将物体夹紧，分开时，第一夹板74和第二夹板75可将物体松开；通过控制电机77的转动方向，即实现第一夹板74的合拢或者分开；其中，控制器可以设置为现有的MCU芯片，其自带无线功能，可接收第二遥控器的信号以控制电机77的正反转，第二遥控器可参考现有的公告号为CN204842417U的专利，这里不做展开。

作为一种实现方式，第二连接部57的下侧设置有橡胶垫11。

通过上述设置，可使第二连接件10挂在横担6上更加稳定，抑制第二连接件10沿横担6移动。

作为一种实现方式，卷扬机2的下侧固定连接有底盘12，底盘12的下侧转动连接有车轮13。

通过上述设置，方便在地面上移动卷扬机2。

作为一种实现方式，卷扬机2包括辊筒21以及和辊筒21连接的伺服电机22，拉绳3缠绕在辊筒21上。

通过上述设置，本申请可防止作业人员坠落。

其中，伺服电机22具有自锁功能，当电杆1上的作业人员要坠落时，拉绳3可将作业人员拉住，防止作业人员坠落。

应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。