具体实施方式

为使本公开具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本公开具体实施方式做进一步详细说明。在此，本公开的示意性具体实施方式及其说明用于解释本公开，但并不作为对本公开的限定。

申请人在维修发电机叶片(该叶片为已经安装就位的发电机叶片，而不是叶片生产工厂里尚未安装至风力发电机塔筒上的叶片)的过程中，考虑到现有技术中少有通过机器人维修风力发电机叶片的自动化设备，即便有利用设备对风力发电机叶片进行维修，但通常是由人工进行操作。即人工将维修设备携带至叶片进行工作，在其维修结束后再将其人工取回至地面。如果可以通过无人机将维修设备携带至叶片，待其工作完成后再自动挂载并运输回地面，则可以有效提升维修效率，降低维修成本。但是现有的无人机运输同样需要人工进行目标物体的挂载和投放，并不适宜应用在发电机叶片维修设备的投放，因而如图1、图2、图3及图4所示，申请人提出了一种操作便捷、连接稳定的无人机挂载装置，用以通过无人机与目标物体之间的自动挂载和释放，实现目标物体的远距离投放和回收，所述无人机挂载装置包括设置于无人机底部的无人机端100和设置于目标物体顶部的挂载物端200，其中：

所述无人机端100包括固定部110、连接部120和锁紧杆130：所述连接部120的一端通过所述固定部110设置于所述无人机的底部，另一端连接于所述锁紧杆130的顶部，以带动所述锁紧杆130随所述无人机移动；

所述挂载物端200包括锁紧腔210和锁紧开关220：所述锁紧腔210顶部设置有与所述锁紧杆130相匹配的锁口，所述锁紧开关220可在所述锁紧杆130通过所述锁口探入所述锁紧腔210的内部后，卡固或释放所述锁紧杆130。

具体实施中，锁紧杆130的设置可以有多种实施方案。例如，如图2、图3所示，所述锁紧杆130的底部可以具有直径大于本体的卡合部131(也可以说该卡合部131的维度或是体积明显大于锁紧杆130本体，即该锁紧杆130呈锤状)，所述卡合部131与所述锁紧杆130本体的结合处具有呈成台阶状的卡合平台。该卡合部131的尺寸则可以与锁紧腔210的尺寸相契合，从而有效避免该卡合部131探入锁紧腔210后晃动，影响无人机端100与挂在屋端的连接稳定性。台阶面的设置，可以使得锁紧开关220可以有效卡固锁紧杆130，进一步的提升锁合的稳定性。进一步的该卡合部131的底部可以呈圆形或是锥形，从而当该卡合部131探入锁紧腔210后便于通过锁紧开关220，而卡合部131通过锁紧开关220后，锁紧开关220则可以根据监测信息(即监测到卡合部131完全探入锁紧腔210后)复位，卡固于卡合部131的卡合平台，实现有效连接。

具体实施中，锁紧开关220的结构在设置时可以有多种实施方案。例如，如图2、图4所示，锁紧开关220可以通过执行杆221来卡固锁紧杆130。进一步的，执行杆221位置的设置可以有多种实施方案。例如，为了进一步的提升卡合稳定性，所述锁紧开关220可以包括两个对向设置的执行杆221，两个对向设置的执行杆221，可以从两侧同时卡固于卡合部131的卡合平台，避免因锁紧杆130的晃动而脱落，进而有效提升锁合稳定性；具体的，各所述执行杆221的一端可以通过所锁紧腔210侧壁设置的开孔探入所述锁紧腔210内部，并可相对于所述锁紧腔210往复移动，以卡固或释放探入所述锁紧腔210内部的所述锁紧杆130。

具体实施中，带动执行杆221相对于该锁紧腔210往复移动的结构在设置时可以有多种实施方案。例如，如图1、图2及图4所示，所述锁紧开关220还可以包括与各所述执行杆221对应设置的驱动机构222和摆动臂223，所述驱动机构222的动力输出端活动连接于所述摆动臂223，所述摆动臂223的一端活动连接于所述执行杆221，所述驱动机构222可输出扭转力以驱动所述摆动臂223摆动，进而带动所述执行杆221往复移动。进一步的，该摆动臂223的另一端可以轴连接于驱动机构222固定板，从而在驱动机构222的带动下以连接点为轴心摆动。此外，在该摆动臂223相对远离锁紧腔210的行程终点处，还设置有限位螺栓，以避免执行杆221的一端脱离锁紧腔210，该限位螺栓同样设置于驱动机构222固定板之上。在该锁紧开关220没有接收到解锁命令之前，执行杆221会始终处于锁紧的状态，以保证在该锁紧开关220断电或出现其它突发情况时，执行杆221始终保持锁紧。在该锁紧开关220接收到解锁命令后，锁紧开关220进入打开状态，当锁紧杆130的一端移动至锁紧腔210中，并位于锁紧腔210的设定位置时，会触发驱动机构222的控制命令，以使驱动机构222发生按照预先设定的幅度运动，进而带动执行杆221向靠近锁紧杆130的方向运动，直至执行杆221能够有效防止在重力作用下锁紧杆130脱离锁紧腔210。如图2所示，“锁紧状态”下的锁紧杆130与执行杆221的侧面相接触，进而被执行杆221卡固。此处需要说明的是，锁紧开关220可以被设定为常关的状态，在未接到解锁命令(这里的解锁命令可以是由操作员人为操控发送时机，比如在计划于锁紧杆对接时解锁，直至锁紧杆130触发锁紧。又比如在目标物体投放至指定位置后，由操作员人为操控解锁命令的发送时机)时，锁紧开关220不会解锁。

具体实施中，如图2所示，锁紧开关220还可以包括监测机构224，该监测机构224用于监测锁紧杆130的位置，如果锁紧杆130进入到锁紧腔内210的指定位置后，监测机构224便可以向锁紧开关发220射监测信号，锁紧开关220则根据监测信号推动执行杆221，进而卡固该锁紧杆130。进一步的，该监测机构224可以设置于锁紧腔210底部的压力感应机构，该压力感应机构监测到锁紧杆130的压力后，便可以向锁紧开关220发送监测信号。

具体实施中，驱动机构222的选用在设置时同样可以有多种实施方案，例如，舵机作为一种可以提供角度变化(即可以提供扭转力)的伺服电机，因而所述驱动机构222可以为舵机。

同时，该舵机的控制同样可以有多种实施方案。例如，该舵机可以通过无线控制机构，由人工远程控制。再例如，该舵机还可以设置有感应控制机构，当无人机进入到一定的区域或是目标物体到达指定位置后，获取相应的感应信号，从而释放驱动执行杆221来释放锁紧杆130，进而投放目标物体。

具体实施中，连接部120的长度的设置可以有多种实施方案。例如，如图5、图6所示，所述连接部120可以包括用于运载目标物体至指定地点的投放连接部122和用于将目标物体由指定地点运回的回收连接部121，所述回收连接部121的长度大于所述投放连接部122的长度。投放连接部122通常是在将要挂载目标物，并投放目标物的过程中使用。投放连接部122的长度并没有固定数值。用来最终设定长度的原则是：能够成功挂载目标物体，但又不会使目标物体远离无人机的底部(例如，无人机底部能够接触到目标物体的顶部，或是接触到设置在目标物体顶部的稳定杆，可以认为是最优长度)。回收连接部121的长度至少长于投放连接部122。回收连接部121的长度确定原则不同于投放连接部122。回收连接部121主要用在回收(回收时也要进行挂载操作)过程中。由于回收过程并不需要投放时的精确度，因此为了便于实现高空挂载操作，同时避免无人机在挂载目标时出现与叶片碰撞的危险情况，所以会采用具有较大长度的回收连接部121应用在目标物的回收过程中。可以看出，回收连接部121不能太长也不能太短。太长会影响挂载的速度和成功率，太短则会使无人机与叶片碰撞的几率大大增加。在回收过程中，无人机挂载目标物至地面时，可以选择一个合适的区域实施释放操作。合适的区域的面积显然比叶片上的目标位置大得多，因此在回收过程中，对无人机释放(注意与投放过程中的释放动作相区别。虽然都是释放操作，但是一个发生在地面，一个发生在叶片上的目标位置)的位置精度要求要低得多。

具体实施中，连接部120材质的选用可以有多种实施方案。例如，所述连接部120可以为柔性连接绳缆或刚性连接杆。不论是回收连接部121，还是投放连接部122都不排除未来使用刚性连接方式，即刚性连接杆的可能。使用杆件代替柔软的绳缆，是为了进一步降低绳缆的摆动幅度(被风吹、无人机的摇晃等，都非常容易将摆动动能传递给绳缆，从而加剧绳缆的摇摆幅度)，提高挂载目标物的成功率。

具体实施中，如图7所示，为了避免连接部120因受无人机气流的影响，在连接过程中锁紧杆130晃动，所述连接部120还可以具有抱设于本体的环状稳定机构123，所述环状稳定机构123用于避免所述连接部120因无人机气流产生的晃动。该环状稳定机构123可以有效增加连接部120的阻力，进而起到避免连接部120晃动、稳定锁紧杆130的作用。

具体实施中，如图1、图2及图4所示，为了进一步的提升锁紧杆130通过锁口探入锁紧腔210的效率，所述挂载物端200还可以包括锥形扩张口230，所述锥形扩张口230设置于所述锁口外部。锥形扩张口230的设置，可以有效提升连接成功率，只要锁紧杆130进入锥形扩张口230的范围之内，便可以在重力的作用下顺着该锥形扩张口230落入锁紧腔210，快速连接。进一步的，该锥形扩张口230的的材质的选用可以有多种实施方案，例如，该锥形扩张口230可以使用轻便、有较高的强度和韧性(可以抵抗锁紧杆130的冲击)的材质，如塑料材质，便可以在保证强度的同时，有效降低无人机的负载。

具体实施中，连接部120与固定部110及锁紧杆130之间的连接可以有多种实施方案。例如，所述连接部120与所述固定部110及所述锁紧杆130之间可以均为活动连接。具体的，如图2、图3所示，固定部110可以为固定在无人机底部的固定环，该固定环呈现为半圆形或U形。同时，连接部120顶端设置有与固定环连接的U形扣。其为常规结构件，多见于绳缆固定、建筑行业辅助连接器件、吊装行业辅助连接器件等。该U形扣包括以U形承载件和一字型锁定杆。一字型锁定杆的一端常设计成方便人类手部旋拧的结构状态，而靠近另一端的杆壁上常带有螺纹。一字型锁定杆带有螺纹的一端可以穿过U形承载件的带有圆孔的一端，并与U形承载件的带有螺纹孔的另一端旋拧(利用螺纹的锁紧特性实现两者固定)连接，最终呈现为封闭的U形扣。

具体实施中，如图1、图2及图4所示，为了加强挂载物端200与目标物体之间的连接稳定性，所述挂载物端200还可以包括设置于所述锁紧腔210及所述锁紧开关220底部的承载连接板240，所述承载连接板240用于将所述锁紧腔210及所述锁紧开关220承载并固定于所述目标物体的顶部。进一步的，该承载连接板240可以通过螺栓连接于目标物体的顶部。

如图8所示，本公开还提供了一种无人机挂载系统，所述挂载系统包括无人机300、目标物体400及所述的无人机挂载装置。

具体实施中，为了确保无人机的飞行稳定性，可以将无人机端100固定部110的位置设置在无人机300底部的中心；所述挂载物端200的承载连接板240和/或所述目标物体400的顶部还具有多个面向所述无人机300底部设置的稳定杆410。具体的，如图9所示，稳定杆410抵触在无人机400的底部，可以保证在无人机400挂载、运输投放的过程中，目标物体与无人机保持一致性，降低目标物的摇摆、晃动幅度。进一步的，稳定杆410可以设置四个，以保证无人机400的底部均匀受力。

如图10所示，本公开还提供了一种无人机挂载系统的操作方法，所述操作方法包括：

1001：通过设置有投放连接部的无人机挂载装置将目标物体连接于无人机；

1002：操控无人机移动目标物体至指定地点；

1003：操控挂载物端的锁紧开关释放无人机端的锁紧杆后，无人机返航；

1004：将无人机端的投放连接部更换为回收连接部；

1005：操控无人机飞行至目标物体的上方并悬停；

1006：通过微调无人机位置将锁紧杆送入挂载物端的锁紧腔后，操控锁紧开关卡固锁紧杆；

1007：操控无人机携带目标物体返航并释放目标物体后，降落无人机。

综上所述，本公开提供的无人机挂载装置、系统及挂载系统的操作方法，其中，该无人机挂载装置包括两部分，即设置于无人机底部的无人机端和设置于目标物体顶部的挂载物端；该无人机端包括固定部、连接部和锁紧杆：连接部的一端通过固定部设置于无人机的底部，另一端则连接于锁紧杆的顶部，以带动锁紧杆随无人机移动；该挂载物端包括锁紧腔和锁紧开关：锁紧腔顶部设置有与锁紧杆相匹配的锁口，锁紧开关可在锁紧杆通过锁口探入锁紧腔的内部后，卡固或释放所述锁紧杆。该无人机挂载装置可以通过无人机端与挂载物端的自动连接和分离，实现无人机与目标物体之间的自动挂载和释放，即可以将目标物体运输至指定地点后释放，并在需要时挂载目标物体并返航，全部流程中均不需要人工操作，因而可以有效降低人工成本，提升无人机的运输效率及丰富无人机的使用场景，且能够把目标物体投放至至精度要求较高的目标位置处。

应当理解，在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本公开实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述某些部件，但这些部件不应仅仅被限于定于这些术语中。这些术语仅用来将各部件彼此区分开。例如，在不脱离本公开实施例范围的情况下，第一某某部件也可以被称为第二某某部件，类似地，第二某某部件也可以被称为第一某某部件。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于监测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果监测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当监测(陈述的条件或事件)时”或“响应于监测(陈述的条件或事件)”。

在本申请的实施方式中，“大体上等于”、“大体上垂直于”、“大体上对称”等等的意思是，所指的两个特征之间在宏观上的尺寸或相对位置关系十分接近于所述及的关系。然而本领域技术人员清楚，由于误差、公差等客观因素的存在而使得物体的位置关系在小尺度乃至微观角度难以被正好约束。因此即使二者之间的尺寸、位置关系稍微存在点误差，也并不会对本申请的技术效果的实现产生较大影响。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

在上述的各实施方式中，尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是本领域的普通技术人员应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、单元、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、单元、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本公开的范围。

最后应说明的是，本领域的普通技术人员可以理解，为了使读者更好地理解本申请，本公开的实施方式提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本公开的精神和范围。