[发明专利]基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置

说明书

本发明公开了一种基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置，包括无人机、机械臂和控制器拆装机构，所述机械臂搭设在无人机上，控制器拆装机构固定在机械臂的端部；所述控制器拆装机构包括旋转电机、机械爪壳体、机械爪和用于在更换控制器时进行视觉定位的摄像组件；机械爪壳体固定在旋转电机的驱动端，摄像组件固定在机械爪壳体上，在机械爪壳体靠近控制器的一侧设置机械爪电机。此外，本装置上还装有设备回收仓和设备更换仓，可用于存放回收件和更换件。该发明实现了通过无人机平台在空中自动更换安装在路灯灯具顶部的旋插式单灯控制器，大大降低了该类型单灯控制器的维护成本和安全隐患，提升了工作效率。

技术领域

本发明涉及城市照明及单灯控制技术领域，具体涉及一种基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置。

背景技术

近年来，单灯控制器在城市道路照明中得到广泛的应用，实现了城市照明的智能化和精细化管理，二次节能的效果也非常明显。单灯控制器有三种安装形式：1）采用NEMA或Zhaga标准的接口，将单灯控制器旋插安装在路灯灯具顶部；2）采用接线方式，将单灯控制器安装在路灯灯具内部；3）采用接线方式，将单灯控制器安装在路灯灯杆底部的检修口内。

目前，在灯头上旋插安装的单灯控制器只能由具备高空作业证和电工证的工人利用登高作业车进行更换，而城市路灯量多面广，这种维护方式的成本高、效率低，也具有安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于无人机平台的单灯控制器空中自动化更换装置。

本发明包括无人机、机械臂和控制器拆装机构，所述机械臂搭设在无人机上，控制器拆装机构固定在机械臂的端部；所述控制器拆装机构包括旋转电机、机械爪壳体、机械爪和用于在更换控制器时进行视觉定位的摄像组件；机械爪壳体固定在旋转电机的驱动端，摄像组件固定在机械爪壳体上，在机械爪壳体靠近控制器的一侧固定有用于带动机械爪转动进行夹持直径调节的机械爪电机，所述机械爪电机的数量至少为三组并沿旋转电机轴线的圆周方向均匀间隔分布，机械爪一端固定在机械爪电机的驱动端，另一端向机械爪电机的外侧延伸并在端部设有与旋转电机轴线方向相平行的夹持部，在机械爪的夹持部间形成夹持区域，机械爪电机带动对应的机械爪沿各自的转动中心同向转动相同角度，调整夹持区域的夹持半径。

优选地，本发明的机械爪壳体包括壳体主体和壳盖，壳体主体固定在旋转电机的驱动端，机械爪电机通过设置在壳盖内的电机固定板进行安装固定，在壳盖上设有用于机械爪电机通过的固定通孔；摄像组件包括主摄像头和副摄像头，主摄像头通过主摄像头电路板设置在壳盖中心的安装通孔上，在主摄像头的一侧设有同样与主摄像头电路板电连接的激光测距模块以及LED补光模块，副摄像头设置在壳体主体的外侧，在单灯控制器拆装时提供辅助视觉定位。

优选地，本发明的无人机上搭载有作业吊舱，所述作业吊舱包括吊舱杆，吊舱杆固定在无人机搭载平台上，在吊舱杆中部固定有主基座，在主基座两侧对称设有用于回收旧有单灯控制器的回收仓以及用于存放待更换单灯控制器的更换仓，机械臂与主基座之间通过减震组件连接，回收仓和更换仓均包括壳体和设置在壳体开口侧的开关组件，壳体的顶部通过连接组件与吊舱杆可拆卸连接。

优选地，本发明的开关组件包括门闩条和直推式电磁开关，直推式电磁开关固定在壳体顶部，开关的运动轴末端穿过壳体与门闩条连接，壳体在门闩条端部设有用于在门闩条移动时进行导向的门闩槽。

优选地，本发明的壳体开口侧设有引导槽，在引导槽的后方设有用于对放入的控制器进行支撑的下沉式台阶。

优选地，本发明的连接组件包括固定扣具，固定扣具靠近壳体的一侧设有滑轨，在壳体上开设有与滑轨形状相匹配的倒T型滑槽，固定扣具通过倒T型滑槽与壳体滑动配合连接，在固定扣具背离壳体的一侧设有与吊舱杆的尺寸相适配的扣环，扣环一侧设有开口，吊舱杆从开口处进入扣环内。