无人机投放输电塔杆件的运动和受力分析

潘俊杰，郭 震，赵俊渊

（1.台州宏达电力建设有限公司，浙江 台州 317000；2.国网浙江省电力有限公司台州供电公司，浙江 台州 318000）

0 引言

随着我国电力建设的不断发展，输电塔建设路径越来越复杂[1-2]。输电塔是高压输电线路的重要组成部分，修建安全可靠的输电塔对于电力输送十分重要[3-5]。输电塔往往修建在一些地势陡峭，交通不便的地方[6-7]。输电塔杆件中有很多杆件重量在100 kg 左右，适合无人机投放，可有效减轻人力、畜力运输负担。

无人机是一种有动力、可控制、能携带多种设备、执行多种任务、能重复使用的无人驾驶航空器[8-9]。目前，无人机在输电系统的应用主要是输电塔的巡检[10-12]。对利用无人机运输输电塔组件的相关报道较少[13]。无人机运输输电塔组件是一种省时、省力、方便的方式。由于输电塔杆件较重，无人机投放后突然失去部分重量，易导致无人机蹿高，造成无人机飞行不稳定，甚至发生坠机事故。

针对上述问题，本文设计了一种基于无人机投放输电塔杆件的系统以及投放策略。该投放系统包括无人机、滑轮组和吊篮装置。其投放过程是在无人机达到指定地点以后，下降高度，直到无人机上的高度传感器检测到无人机达到设定高度后，停止下降。然后，收缩吊装杆件的吊篮绳索，直到杆件倾斜出吊篮，杆件开始下滑。最后，杆件一端落地后，回收吊篮绳索，直到杆件离开吊篮。由于该过程中各参数的变化影响投放效果，为使无人机投放减重率控制在合理的范围内，本文对无人机投放杆件过程进行受力和运动分析，得到合适的投放参数。……