本實用新型涉及無人機領(lǐng)域,尤其涉及用于修補外墻的無人機。
背景技術(shù):
建筑物外墻局部脫落、褪色,通常需要進行修補,修補過程需要人工攀爬或從上方懸吊下來,存在施工風(fēng)險,并且費事費力。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)一種能夠利用無人機進行外墻修改的裝置。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案為:具有外墻修補功能的無人機設(shè)備,包括無人機單元和地面單元,信號線、電源線和水管綁縛在一起構(gòu)成工作線纜,所述無人機單元和地面單元之間通過工作線纜連接;
無人機單元:旋翼無人機下方固定有云臺,所述云臺上固定有清潔噴嘴、涂料噴嘴和熱風(fēng)機,所述水管設(shè)有兩根,其端頭分別連接清潔噴嘴和涂料噴嘴,所述旋翼無人機上固定有向下測量飛行高度的激光測距傳感器,激光測距傳感器輸出距離信號至信號線,所述云臺兩側(cè)設(shè)有氣囊,所述氣囊內(nèi)填充有密度小于空氣的氣體,所述云臺的后方設(shè)有豎直設(shè)置將無人機向前推進的螺旋槳;
地面單元:包括清潔容器、涂料容器、電源、控制器和卷筒,所述電源連接電源線,所述卷筒用于收放工作線纜并由繞卷電機驅(qū)動,兩根所述水管分別連接清潔泵和涂料泵,所述清潔泵抽取清潔容器內(nèi)的水,所述涂料泵抽取涂料容器內(nèi)的涂料,所述控制器連接信號線并輸出控制信號至繞卷電機,用于遙控旋翼無人機、熱風(fēng)機、清潔泵、涂料泵的遙控器連接控制器。
所述云臺由萬向電動調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)動,所述電源線和信號線均連接萬向電動調(diào)節(jié)機構(gòu),所述云臺上固定有水平采集圖像信息的攝像頭,并輸出具有十字準(zhǔn)星的圖像信號至信號線,所述熱風(fēng)機、清潔噴嘴和涂料噴嘴的吹風(fēng)/噴射方向相同,均為所述十字準(zhǔn)星的位置,所述遙控器輸出萬向電動調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動信號至控制器。
所述云臺上設(shè)有探測攝像頭攝影方向障礙物距離信息的障礙物雷達,所述障礙物雷達輸出距離信號至信號線。
所述地面單元固定在小車上,所述小車具有駐車機構(gòu),所述小車上設(shè)有用于停放無人機單元的停放平臺,所述停放平臺上設(shè)有固定無人機單元的固定帶或固定夾具。
所述卷筒上設(shè)有用于測量工作線纜放出長度的放卷長度測量單元,所述放卷長度測量單元輸出長度信號至控制器,所述清潔容器和涂料容器內(nèi)均設(shè)有水位感應(yīng)單元,所述水位感應(yīng)單元輸出水位信號至控制器,所述控制器配有報警單元和顯示器。
所云臺無人機單元和地面單元上均設(shè)有GPS單元,所述GPS單元均輸出信號至控制器獲得無人機單元和地面單元的水平方向間距。
所述云臺的兩側(cè)設(shè)有向云臺前方延伸的防撞桿,所述云臺每側(cè)設(shè)有兩根上下分布的防撞桿,所述防撞桿端頭設(shè)有通過彈簧減震機構(gòu)連接的橡膠墊。
本實用新型能夠遠程操作,不需要工作人員攀爬到高處施工,使得外墻修補施工過程安全快速,降低了施工專業(yè)性要求。
附圖說明
下面對本實用新型說明書中每幅附圖表達的內(nèi)容作簡要說明:
圖1為具有外墻修補功能的無人機設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型具有外墻修補功能的無人機設(shè)備包括無人機單元和地面單元,無人機單元和地面單元之間通過工作線纜連接,工作線纜由信號線、電源線和水管綁縛在一起構(gòu)成,具有外墻修補功能的無人機設(shè)備分成上述兩個部分,能夠極大的提高了無人機單元的靈活性,以及空中作業(yè)的續(xù)航能力。
無人機單元主體飛行機構(gòu)為旋翼無人機,旋翼無人機的下方固定有云臺,云臺由萬向電動調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)動,遙控器輸出萬向電動調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動信號至控制器,電源線和信號線均連接萬向電動調(diào)節(jié)機構(gòu),電源線為萬向電動調(diào)節(jié)機構(gòu)供電,信號線輸出控制信號至萬向電動調(diào)節(jié)機構(gòu)。
云臺上固定有攝像頭、清潔噴嘴、涂料噴嘴和熱風(fēng)機,水管設(shè)有兩根,其端頭分別連接清潔噴嘴和涂料噴嘴,清潔噴嘴和涂料噴嘴同向水平設(shè)置,進行墻面清潔和噴涂工作。熱風(fēng)機用于烘干清潔水和涂料,保證修補質(zhì)量。攝像頭輸出具有十字準(zhǔn)星的圖像信號至信號線,熱風(fēng)機、清潔噴嘴和涂料噴嘴的吹風(fēng)/噴射方向相同,均為所述十字準(zhǔn)星的位置,由于攝像頭、熱風(fēng)機、清潔噴嘴和涂料噴嘴均固定在云臺上,只需預(yù)先調(diào)試十字準(zhǔn)星的位置,無論云臺如何旋轉(zhuǎn),都可以保證噴涂、吹風(fēng)方向的準(zhǔn)確性。
云臺兩側(cè)設(shè)有氣囊,氣囊內(nèi)填充有密度小于空氣的氣體,這樣能夠提高無人機的負載能力,降低電力消耗,此外,云臺的后方設(shè)有豎直設(shè)置將無人機向前推進的螺旋槳,云臺的前方是工作面方向(即噴嘴等修補機構(gòu)噴射工作方向),螺旋槳能夠向前推進無人機,方便對工作距離的控制,降低懸停時的控制難度,此外,云臺的兩側(cè)設(shè)有向云臺前方延伸的防撞桿,云臺每側(cè)設(shè)有兩根上下分布的防撞桿,防撞桿端頭設(shè)有通過彈簧減震機構(gòu)連接的橡膠墊,避免其他風(fēng)力等其他因素影響,在無人機工作時,避免與墻面直接碰撞,保護無人機,提高使用安全性。
云臺上設(shè)有探測攝像頭攝影方向障礙物距離信息的障礙物雷達,障礙物雷達輸出距離信號至信號線,通過障礙物雷達可以保證裝置與外墻的間距,避免視覺判定的誤差,保證噴涂、吹風(fēng)的質(zhì)量。
地面單元包括清潔容器、涂料容器、電源、控制器和卷筒,清潔容器用于盛放清潔水,可以清潔和濕潤墻面,涂料容器用于存放修補的涂料。地面單元固定在小車上,方便轉(zhuǎn)運,小車具有駐車機構(gòu),保證裝置工作時,小車不會隨意移動,提高操作安全性,小車上設(shè)有用于停放無人機單元的停放平臺,停放平臺上設(shè)有固定無人機單元的固定帶或固定夾具,在小車移動時,能夠保證無人機單元的不會跌落。
電源通過電源線為整個無人機單元供電,也為地面單元供電,有效為電源配備電池管理單元,并將電池數(shù)據(jù)輸送至顯示器顯示,讓工作人員實時了解電源狀態(tài)。
卷筒用于收放工作線纜并由繞卷電機驅(qū)動,兩根水管分別連接清潔泵和涂料泵,清潔泵抽取清潔容器內(nèi)的水,涂料泵抽取涂料容器內(nèi)的涂料,清潔容器和涂料容器內(nèi)均設(shè)有水位感應(yīng)單元,兩個水位感應(yīng)單元輸出水位信號至控制器,水位數(shù)據(jù)可以在顯示器上顯示,并在水位過低時報警,方便工作人員及時補給。
為了自動化控制工作線纜的放線長度,旋翼無人機上固定有向下測量飛行高度的激光測距傳感器,激光測距傳感器固定在旋翼無人機上能夠避免因云臺轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致的測量誤差,激光測距傳感器輸出的距離通過信號線輸送至控制器,從而通過獲得無人機單元的起飛高度獲得無人機單元與地面單元的大致距離,控制器通過該距離信號控制繞卷電機工作,從而控制放線的長度,為進一步提高所獲得無人機單元與地面單元距離的精度,云臺無人機單元和地面單元上均設(shè)有GPS單元,所述GPS單元均輸出信號至控制器獲得無人機單元和地面單元的水平方向間距,從而能夠利用勾股定理獲得更加精確的無人機單元與地面單元的距離,提高工作線纜放線長度的精度。
卷筒上設(shè)有用于測量工作線纜放出長度的放卷長度測量單元,放卷長度測量單元輸出長度信號至控制器,控制器配有報警單元和顯示器,可以顯示不同的參數(shù)、數(shù)據(jù),并利用報警單元給予工作人員相應(yīng)的報警提示,用于遙控旋翼無人機、清潔泵、涂料泵、萬向電動調(diào)節(jié)機構(gòu)和熱風(fēng)機的遙控器連接控制器,控制器連接信號線,發(fā)出控制信號至無人機單元。
由于卷筒工作為旋轉(zhuǎn)狀態(tài),因此工作線纜的卷筒端具有一個旋轉(zhuǎn)接頭與地面單元的各個設(shè)備連接,旋轉(zhuǎn)接頭包括水管旋轉(zhuǎn)接頭、以及電源線和信號線的旋轉(zhuǎn)接頭,由于線、管具有四個,可以將部分部件與卷筒固接,保持同步旋轉(zhuǎn)即可,也可以采用卷筒兩頭分別出線、管的方式,解決接線、接管問題。