无人机通用抛挂装置：原理、应用与产业化前景 CNR221-172

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了无人机通用抛挂装置：原理、应用与产业化前，有效提升了作业效率与安全水平。电力巡检作业中，牵引绳抛掷是架设线路、传递工具的基础环节。传统方式依赖人工抛掷，受地形、杆塔高度和天气条件制约，效率低且存在安全风险。随着无人机在巡检领域的普及，利用无人机搭载抛挂装置完成牵引绳投放成为可行方向，但多数无人机机身无预留挂点，飞控系统封闭，无法直接连接第三方抛挂装置的控制信号。

针对这一矛盾，国网济宁供电公司研发了无人机通用抛挂装置，在不改动无人机机身的前提下实现快速安装与独立控制，为电力巡检中的物体投放提供了可复制的技术方案。

存在问题

• 无预留挂点：悟2等主流巡检无人机机身下侧与机臂升降舵机两侧无标准挂载接口，常规抛挂装置无法直接固定。
• 飞控封闭：无人机飞控系统不对外开放，抛挂装置无法接入机身控制信号，难以实现空中远程触发。
• 人工抛掷效率低：传统人工抛掷牵引绳受地形和杆塔高度限制，单次作业耗时长，人力投入大。
• 改装影响理赔：对机身进行打孔或改装会破坏原厂结构，导致后期维修与保险理赔受阻。
• 通用性不足：已有抛挂方案多针对特定机型定制，无法跨机型、跨场景快速复用。

创新目标

研发一种无需改动无人机机身、不依赖飞控开放接口的通用抛挂装置，实现快速安装拆卸、独立控制抛投，提升电力巡检中牵引绳抛掷及物体投放的效率与安全性，并具备向多行业拓展的通用性。

技术方案

装置利用悟2无人机机身下侧与机臂升降舵机两侧的空隙，形成倒“T”结构，通过硬质装置卡合固定。接触点采用高密海绵，既保护机身免受损伤，又起到缓冲和增大摩擦的作用。装置自带独立控制系统，无需连接无人机飞控信号，通过独立通道触发抛投动作。

操作流程：作业前将装置卡入机身空隙，确认卡合牢固；将牵引绳或待投放物挂载于抛投机构；无人机起飞至目标位置后，操作人员通过独立控制端触发抛投，物体脱离装置完成投放；作业结束后快速拆卸装置，无人机恢复原状，不影响后续维修与理赔。

创新亮点

• 通用安装：无论无人机是否具备挂点、飞控是否开放，均可安装使用，适配多种机型。
• 免改装：不改动机身结构，保护原厂状态，维修与理赔不受影响。
• 独立控制：自带控制系统，不依赖飞控接口，解决封闭飞控无法连接抛挂装置控制信号的问题。
• 快速拆装：卡合固定配合高密海绵接触点，安装拆卸便捷，单次作业准备时间明显缩短。
• 多场景拓展：除电力巡检物体投放外，可拓展至消防灭火材料投放、快递投放、救援实物药品投放等领域。

落地应用效果

在国网济宁供电公司的实际应用中，该装置相较传统人工抛掷牵引绳方式，大幅缩短了抛掷时间，显著降低了人力成本。自2019年3月推广使用以来，至2020年12月，共节约费用约17.95万元。装置的应用还推动了无人机巡检作业模式的进一步推广，提高了线路巡检消缺工作的自动化水平，降低了安全隐患发生概率。

产出物：无人机通用抛挂装置一套，含硬质卡合结构、高密海绵接触点及独立控制系统。

适用场景：电力巡检牵引绳抛掷与物体投放，消防灭火材料投放，快递投放，救援实物药品投放。

常见问题

Q：该装置是否需要对无人机机身进行改装？

A：不需要。装置利用机身下侧与机臂升降舵机两侧空隙卡合固定，不改动机身结构，不影响后期维修与理赔。

Q：飞控封闭的无人机能否使用？

A：可以。装置自带独立控制系统，不依赖飞控开放接口，通过独立通道触发抛投。

Q：装置能否适配其他机型或场景？

A：装置具有通用性，可适配多种机型，并已明确可拓展至消防、快递、救援等投放场景。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。