1.本发明涉及一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置。
背景技术：2.架空输电线路架设于地面上，是利用绝缘子和空气绝缘的电力线路。由于架空输电线路暴露在大气环境中，以及我国以季风气候为主的气候模式，特别在台风等恶劣天气条件下，各地输电线路时常发生各类漂浮异物作为飘挂物缠挂导线的情况，而输电线路异物飘挂是导致输电线路跳闸的重要因素之一。
3.近几年，随着综合国力不断增强、在激光高科技领域不断实现突破创新，输电线路在线清障技术发展迅速，通过无人机喷火技术和地面激光远程清障技术对输电线路山的飘挂物进行清除，但无人机喷火技术虽然方便快捷，但极易引发火灾，存在一定的安全隐患，而地面激光远程清障技术的装置过于笨重，不能及时跟随无人机的巡检系统进行同步移动，在搬动上需要多人配合，劳动强度大，因此造成清障效率不高。
技术实现要素：4.本发明所要达到的目的就是提供一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，能有效的降低整个装置的重量，从而实现与无人机的同步移动。
5.为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，包括机体、支架、清障装置、移动装置和减震机构，所述机体包括高清摄像头，所述支架包括上横板、下横板和设置在上横板和下横板之间的连接件，所述机体的下表面固定安装在所述上横板的上表面；所述清障装置包括半导体激光器，所述半导体激光器设置在移动装置上，所述移动装置设置在下横板上用于带动半导体激光器移动，半导体激光器用于清除所述高清摄像头所捕捉到的飘挂物，所述减震机构设置在所述移动装置的内表面并对所述清障装置的移动进行减震。
6.优选的，所述移动装置包括活动连接在下横板上的固定架，以及用于驱动固定架在下横板上活动的驱动组件，所述驱动组件设置在下横板上，所述半导体激光器的外表面固定安装在所述固定架的内壁。
7.优选的，所述驱动组件包括螺杆、电机和螺纹套，所述螺杆和电机均设置在下横板上，所述螺纹套设置在螺杆上，所述电机与螺杆上均设有一个锥形齿轮，两个锥形齿轮啮合配合，所述固定架设置在螺纹套上。
8.优选的，所述下横板上设有凹槽，所述螺杆的两端分别通过第一轴承固定安装在凹槽的内壁，所述螺纹套的外表面与凹槽的内壁滑动卡接，靠近凹槽内表面的所述下横板上设有固定电机的支撑块,所述凹槽的内壁固定安装有限位开关。
9.优选的，靠近凹槽内表面两侧的所述下横板上分别固定安装有限位板，所述限位板的一侧表面开设有滑槽，所述固定架上设有与滑槽相配合的凸起，所述滑槽的内壁开设有多个固定槽，所述固定槽的内壁通过第二轴承固定安装有滚珠，所述滚珠的外表面与凸
起相抵。
10.优选的，所述限位板的两端分别固定套接有缓冲垫。
11.优选的，所述减震机构包括第一支撑板、第二支撑板和减震弹簧，所述第一支撑板的一侧与半导体激光器的外表面固定连接，所述第二支撑板固定连接在固定架的内表面，所述第一支撑板上固定连接有支撑杆，所述减震弹簧设置在支撑杆上，且减震弹簧的一端与第一支撑板相抵，减震弹簧的另一端与第二支撑板相抵，所述固定架的内表面开设有卡槽，所述支撑杆的一端贯穿第二支撑板后与所述卡槽的内壁滑动卡接。
12.优选的，所述卡槽的内壁固定连接有缓冲块，所述支撑杆的另一端与缓冲块滑动连接。
13.优选的，所述上横板的下表面设有与半导体激光器相连的激光器电源。
14.优选的，所述连接件包括一段支撑上横板的加强杆，一段固定在下横板上的固定杆，以及设置在加强杆和固定杆之间的连接杆，且所述连接件为一体式结构。
15.综上所述，本发明的优点：通过设置的清障装置，由于清障装置设置成半导体激光器，通过半导体激光器发出激光对夹块输电线路上的飘挂物进行清理，由于半导体激光器的体积小、寿命长的特点，因此大大的减少了整个装置的重量，便于多旋翼无人机对其进行携带，从而更好的对输电线路上的飘挂物进行定位并清理，解决了无人机喷火技术对架空输电线路上飘挂物的清理容易引发火灾的问题以及地面激光远程清障技术笨重不便携带的问题，其次，将半导体激光器设置在移动装置上，能实现半导体激光器在下横板上的自由移动，能对输电线路上的飘挂物进行定位，便于半导体激光器对飘挂物进行清理，提高清理效率，减震机构的设置，在移动装置带动半导体激光器移动时，半导体激光器与移动装置的震动通过减震机构减缓，从而达到减少半导体激光器震动的效果，最后，将支架设置成上横板、下横板和设置在上横板和下横板之间的连接件，能实现机体、清障装置相互独立的安装在支架上，机体和清障装置之间不形成空间上的干涉，而且整个装置结构紧凑，大大提高了整体使用时的稳定性。
附图说明
16.下面结合附图对本发明作进一步说明：
17.图1为本发明一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置的结构示意图；
18.图2为本发明中支架的结构示意图；
19.图3为本发明中激光器电源在支架上的结构示意图；
20.图4为本发明中固定架在移动装置上的结构示意图；
21.图5为本发明中下横板的结构示意图；
22.图6为本发明中限位板的结构示意图；
23.图7为本发明中固定架的结构示意图；
24.图8为本发明中减震机构在固定架内的结构示意图。
25.附图标记：
26.1机体、2支架、21上横板、22下横板、23连接件、3激光器电源、31半导体激光器、4固定架、401凹槽、402螺杆、403锥形齿轮、404支撑块、405电机、406螺纹套、407限位开关、408限位板、409滑槽、410固定槽、411滚珠、412缓冲垫、5第一支撑板、51第二支撑板、52支撑杆、
53减震弹簧、54卡槽、55缓冲块。
具体实施方式
27.如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，包括机体1、支架2、清障装置、移动装置和减震机构，所述机体1包括高清摄像头，所述支架2包括上横板21、下横板22和设置在上横板21和下横板22之间的连接件23，所述机体1的下表面固定安装在所述上横板21的上表面；所述清障装置包括半导体激光器31，所述半导体激光器31设置在移动装置上，所述移动装置设置在下横板22上用于带动半导体激光器31移动，半导体激光器31用于清除所述高清摄像头所捕捉到的飘挂物，所述减震机构设置在所述移动装置的内表面并对所述清障装置的移动进行减震。
28.通过设置的清障装置，由于清障装置设置成半导体激光器31，通过半导体激光器31发出激光对夹块输电线路上的飘挂物进行清理，由于半导体激光器31的体积小、寿命长的特点，因此大大的减少了整个装置的重量，便于多旋翼无人机对其进行携带，从而更好的对输电线路上的飘挂物进行定位并清理，解决了无人机喷火技术对架空输电线路上飘挂物的清理容易引发火灾的问题以及地面激光远程清障技术笨重不便携带的问题，其次，将半导体激光器31设置在移动装置上，能实现半导体激光器31在下横板22上的自由移动，能对输电线路上的飘挂物进行定位，便于半导体激光器31对飘挂物进行清理，提高清理效率，减震机构的设置，在移动装置带动半导体激光器31移动时，半导体激光器31与移动装置的震动通过减震机构减缓，从而达到减少半导体激光器31震动的效果，最后，将支架2设置成上横板21、下横板22和设置在上横板21和下横板22之间的连接件23，能实现机体1、清障装置相互独立的安装在支架2上，机体1和清障装置之间不形成空间上的干涉，而且整个装置结构紧凑，大大提高了整体使用时的稳定性。
29.所述移动装置包括活动连接在下横板22上的固定架4，以及用于驱动固定架4在下横板22上活动的驱动组件，所述驱动组件设置在下横板22上，所述半导体激光器31的外表面固定安装在所述固定架4的内壁，通过驱动组件驱动固定架4在下横板22上活动，能实现固定架4的自动移动，固定架4能对半导体激光器31起到固定支撑的功能，保证移动过程中固定架4的稳定性。
30.所述驱动组件包括螺杆402、电机405和螺纹套406，所述螺杆402和电机405均设置在下横板22上，所述螺纹套406设置在螺杆402上，所述电机405与螺杆402上均设有一个锥形齿轮403，两个锥形齿轮403啮合配合，所述固定架4设置在螺纹套406上，本实施例中，通过电机405的转动带动其中一个锥形齿轮403转动，然后带动另一个锥形齿轮403转动而带动螺杆402转动，螺杆402的转动而带动螺纹套406在螺杆402上移动，螺纹套406的移动带动固定架4移动，整体结构紧凑，驱动效果好，其次，由于锥形齿轮403的啮合传动，能保证螺杆402转动的平稳性，所述下横板22上设有凹槽401，所述螺杆402的两端分别通过第一轴承固定安装在凹槽401的内壁，所述螺纹套406的外表面与凹槽401的内壁滑动卡接，靠近凹槽401内表面的所述下横板22上设有固定电机405的支撑块404,所述凹槽401的内壁固定安装有限位开关407，螺杆402的转动通过第一轴承与凹槽401的内壁的连接，能增加螺杆402转动的平稳性，支撑块404能对电机405起到固定支撑的作用，将螺纹套406的外表面与凹槽401的内壁滑动卡接，能保证螺纹套406移动时的直线度，其次，限位开关407的设置，当螺纹
套406移动到与限位开关407接触时，限位开关407控制电机405停止运行，从而带动半导体激光器31停止移动，进而对半导体激光器31的移动进行限位。
31.靠近凹槽401内表面两侧的所述下横板22上分别固定安装有限位板408，所述限位板408的一侧表面开设有滑槽409，所述固定架4上设有与滑槽409相配合的凸起，所述滑槽409的内壁开设有多个固定槽410，所述固定槽410的内壁通过第二轴承固定安装有滚珠411，所述滚珠411的外表面与凸起相抵，两个限位板408通过紧固螺栓固定安装在下横板22上，固定架4的移动带动固定架4两侧的凸起沿着滑槽409在限位板408上移动，固定槽410内的滚珠411与固定架4两侧凸起的外表面接触，减少固定架4两侧凸起与滑槽409内的摩擦，减少固定架4的损耗，所述限位板408的两端分别固定套接有缓冲垫412，缓冲垫412避免固定架4在限位板408上的快速移动导致固定架4与滑槽409的内壁发生碰撞，同时对固定架4移动时产生的冲击力进行减缓。
32.所述减震机构包括第一支撑板5、第二支撑板51和减震弹簧53，所述第一支撑板5的一侧与半导体激光器31的外表面固定连接，所述第二支撑板51固定连接在固定架4的内表面，所述第一支撑板5上固定连接有支撑杆52，所述减震弹簧53设置在支撑杆52上，且减震弹簧53的一端与第一支撑板5相抵，减震弹簧53的另一端与第二支撑板51相抵，所述固定架4的内表面开设有卡槽54，所述支撑杆52的一端贯穿第二支撑板51后与所述卡槽54的内壁滑动卡接，本实施例中，半导体激光器31在移动过程中产生的震动带动第一支撑板5晃动，第一支撑板5的晃动使减震弹簧53发生形变产生弹力，同时第一支撑板5的晃动带动支撑杆52分别沿着第二支撑板51的内壁和卡槽54的内壁上下移动，所述卡槽54的内壁固定连接有缓冲块55，所述支撑杆52的另一端与缓冲块55滑动连接，本实施例中，由于支撑杆52在卡槽54内的移动挤压缓冲块55，缓冲块55形变产生的弹力缓冲块55减轻支撑杆52对固定架4的直接冲撞，同时防止减震弹簧53产生过大的形变。
33.所述上横板21的下表面设有与半导体激光器31相连的激光器电源3，本实施例中，激光器电源3为半导体激光器31提供电源3，便于半导体激光器31输出激光，从而对输电线路上的飘挂物进行清除，所述连接件23包括一段支撑上横板21的加强杆，一段固定在下横板22上的固定杆，以及设置在加强杆和固定杆之间的连接杆，且所述连接件23为一体式结构，能简化连接件23的安装工艺，提高连接件23的安装强度，其次，加强杆能对上横板21起到一定的支撑作用，能保证上横板21安装的平面度，连接杆能根据不同的安装需求设置不同的结构，使其适应不同的安装需求。
34.以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
技术特征：1.一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，包括机体和支架，所述机体包括高清摄像头，其特征在于：还包括清障装置、移动装置和减震机构，所述支架包括上横板、下横板和设置在上横板和下横板之间的连接件，所述机体的下表面固定安装在所述上横板的上表面；所述清障装置包括半导体激光器，所述半导体激光器设置在移动装置上，所述移动装置设置在下横板上用于带动半导体激光器移动，半导体激光器用于清除所述高清摄像头所捕捉到的飘挂物，所述减震机构设置在所述移动装置的内表面并对所述清障装置的移动进行减震。2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，其特征在于：所述移动装置包括活动连接在下横板上的固定架，以及用于驱动固定架在下横板上活动的驱动组件，所述驱动组件设置在下横板上，所述半导体激光器的外表面固定安装在所述固定架的内壁。3.根据权利要求2所述的一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，其特征在于：所述驱动组件包括螺杆、电机和螺纹套，所述螺杆和电机均设置在下横板上，所述螺纹套设置在螺杆上，所述电机与螺杆上均设有一个锥形齿轮，两个锥形齿轮啮合配合，所述固定架设置在螺纹套上。4.根据权利要求3所述的一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，其特征在于：所述下横板上设有凹槽，所述螺杆的两端分别通过第一轴承固定安装在凹槽的内壁，所述螺纹套的外表面与凹槽的内壁滑动卡接，靠近凹槽内表面的所述下横板上设有固定电机的支撑块,所述凹槽的内壁固定安装有限位开关。5.根据权利要求4所述的一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，其特征在于：靠近凹槽内表面两侧的所述下横板上分别固定安装有限位板，所述限位板的一侧表面开设有滑槽，所述固定架上设有与滑槽相配合的凸起，所述滑槽的内壁开设有多个固定槽，所述固定槽的内壁通过第二轴承固定安装有滚珠，所述滚珠的外表面与凸起相抵。6.根据权利要求5所述的一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，其特征在于：所述限位板的两端分别固定套接有缓冲垫。7.根据权利要求2所述的一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，其特征在于：所述减震机构包括第一支撑板、第二支撑板和减震弹簧，所述第一支撑板的一侧与半导体激光器的外表面固定连接，所述第二支撑板固定连接在固定架的内表面，所述第一支撑板上固定连接有支撑杆，所述减震弹簧设置在支撑杆上，且减震弹簧的一端与第一支撑板相抵，减震弹簧的另一端与第二支撑板相抵，所述固定架的内表面开设有卡槽，所述支撑杆的一端贯穿第二支撑板后与所述卡槽的内壁滑动卡接。8.根据权利要求7所述的一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，其特征在于：所述卡槽的内壁固定连接有缓冲块，所述支撑杆的另一端与缓冲块滑动连接。9.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，其特征在于：所述上横板的下表面设有与半导体激光器相连的激光器电源。10.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，其特征在于：所述连接件包括一段支撑上横板的加强杆，一段固定在下横板上的固定杆，以及设置在加强杆和固定杆之间的连接杆，且所述连接件为一体式结构。
技术总结本发明涉及一种多旋翼无人机机载半导体激光清障装置，包括机体、支架、清障装置、移动装置和减震机构，清障装置包括半导体激光器，半导体激光器设置在移动装置上，移动装置设置在下横板上，减震机构设置在所述移动装置的内表面；本发明的优点：通过半导体激光器发出激光对夹块输电线路上的飘挂物进行清理，由于半导体激光器的体积小、寿命长的特点，因此大大的减少了整个装置的重量，便于多旋翼无人机对其进行携带，从而更好的对输电线路上的飘挂物进行定位并清理，解决了无人机喷火技术对架空输电线路上飘挂物的清理容易引发火灾的问题以及地面激光远程清障技术笨重不便携带的问题。题。题。
技术研发人员：汤春俊 朱凯 姜文东 应健 刘岩 赵凯美 林舒敏 童晓文 吴晓 徐飞明 赵俊杰 楼杭涛 刘洋
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司
技术研发日：2022.05.19
技术公布日：2022/11/1
