[0024] 本发明高效外墙修补无人机包括无人机单元和地面单元,无人机单元和地面单元之间通过工作线缆连接,工作线缆由信号线、电源线和水管绑缚在一起构成,高效外墙修补无人机分成上述两个部分,能够极大的提高了无人机单元的灵活性,以及空中作业的续航能力。
[0025] 无人机单元主体飞行机构为旋翼无人机,旋翼无人机的下方固定有云台,云台由万向电动调节机构驱动转动,遥控器输出万向电动调节机构驱动信号至控制器,电源线和信号线均连接万向电动调节机构,电源线为万向电动调节机构供电,信号线输出控制信号至万向电动调节机构。
[0026] 云台上固定有摄像头、清洁喷嘴、涂料喷嘴和热风机,水管设有两根,其端头分别连接清洁喷嘴和涂料喷嘴,清洁喷嘴和涂料喷嘴同向水平设置,进行墙面清洁和喷涂工作。热风机用于烘干清洁水和涂料,保证修补质量。摄像头输出具有十字准星的图像信号至信号线,热风机、清洁喷嘴和涂料喷嘴的吹风/喷射方向相同,均为所述十字准星的位置,由于摄像头、热风机、清洁喷嘴和涂料喷嘴均固定在云台上,只需预先调试十字准星的位置,无论云台如何旋转,都可以保证喷涂、吹风方向的准确性。
[0027] 云台上设有探测摄像头摄影方向障碍物距离信息的障碍物雷达,障碍物雷达输出距离信号至信号线,通过障碍物雷达可以保证装置与外墙的间距,避免视觉判定的误差,保证喷涂、吹风的质量。
[0028] 地面单元包括清洁容器、涂料容器、电源、控制器和卷筒,清洁容器用于盛放清洁水,可以清洁和湿润墙面,涂料容器用于存放修补的涂料。地面单元固定在小车上,方便转运,小车具有驻车机构,保证装置工作时,小车不会随意移动,提高操作安全性,小车上设有用于停放无人机单元的停放平台,停放平台上设有固定无人机单元的固定带或固定夹具,在小车移动时,能够保证无人机单元的不会跌落。
[0029] 电源通过电源线为整个无人机单元供电,也为地面单元供电,有效为电源配备电池管理单元,并将电池数据输送至显示器显示,让工作人员实时了解电源状态。
[0030] 卷筒用于收放工作线缆并由绕卷电机驱动,两根水管分别连接清洁泵和涂料泵,清洁泵抽取清洁容器内的水,涂料泵抽取涂料容器内的涂料,清洁容器和涂料容器内均设有水位感应单元,两个水位感应单元输出水位信号至控制器,水位数据可以在显示器上显示,并在水位过低时报警,方便工作人员及时补给。
[0031] 为了自动化控制工作线缆的放线长度,旋翼无人机上固定有向下测量飞行高度的激光测距传感器,激光测距传感器固定在旋翼无人机上能够避免因云台转动而导致的测量误差,激光测距传感器输出的距离通过信号线输送至控制器,从而通过获得无人机单元的起飞高度获得无人机单元与地面单元的大致距离,控制器通过该距离信号控制绕卷电机工作,从而控制放线的长度,为进一步提高所获得无人机单元与地面单元距离的精度,云台无人机单元和地面单元上均设有GPS单元,所述GPS单元均输出信号至控制器获得无人机单元和地面单元的水平方向间距,从而能够利用勾股定理获得更加精确的无人机单元与地面单元的距离,提高工作线缆放线长度的精度。
[0032] 卷筒上设有用于测量工作线缆放出长度的放卷长度测量单元,放卷长度测量单元输出长度信号至控制器,控制器配有报警单元和显示器,可以显示不同的参数、数据,并利用报警单元给予工作人员相应的报警提示,用于遥控旋翼无人机、清洁泵、涂料泵、万向电动调节机构和热风机的遥控器连接控制器,控制器连接信号线,发出控制信号至无人机单元。
[0033] 由于卷筒工作为旋转状态,因此工作线缆的卷筒端具有一个旋转接头与地面单元的各个设备连接,旋转接头包括水管旋转接头、以及电源线和信号线的旋转接头,由于线、管具有四个,可以将部分部件与卷筒固接,保持同步旋转即可,也可以采用卷筒两头分别出线、管的方式,解决接线、接管问题。
[0034] 基于上述高效外墙修补无人机的控制方法:
[0035] 高效外墙修补无人机启动后,由遥控器遥控旋翼无人机、万向电动调节机构、热风机、清洁泵和涂料泵工作;遥控信号包括控旋翼无人机飞行控制信号、万向电动调节机构转向信号、热风机、清洁泵和涂料泵的启闭信号;
[0036] 旋翼无人机起飞时,控制器根据无人机单元与地面单元的距离控制放卷电机正转、翻转或停止,所述放卷电机的放卷长度等于无人机单元与地面单元的距离+安全距离,安全距离随无人机单元与地面单元的距离增大而增加,从而使工作线缆始终保持在一个安全的放卷长度上;
[0037] 当高效外墙修补无人机工作时获得以下任意信号,则进行报警并给予相应提示;
[0038] 1)当清洁泵工作时,清洁容器内的水位感应单元获得的水位数值低于预设阈值;
[0039] 2)当涂料泵工作时,涂料容器内的水位感应单元获得的水位数值低于预设阈值;
[0040] 3)当电源电量低于预设安全值时;
[0041] 4)当清洁泵、涂料泵或热风机工作时,障碍物雷达检测到前方外墙间距在预设阈值区间之外时;
[0042] 5)当放卷长度测量单元检测到放卷长度大于预设阈值时。
[0043] 通过上述预警,使得装置工作更加安全可靠。