CN106628176A - 一种攀壁作业电动飞行器 - Google Patents
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Abstract
一种攀壁作业电动飞行器。主要包括飞行器本体、螺旋桨、电动机系统、支撑轮以及电源管理系统。该飞行器可以稳定且长时间地附着在墙壁上，从而可以完成特定种类的墙壁高空作业。该飞行器可以代替人工完成墙壁上的高空作业，以避免人身安全风险并降低作业成本。
Description
技术领域
本发明涉及电动飞行器。
背景技术
公知的无人驾驶遥控电动飞行器由于风力扰动所造成的机体晃动以及续航时间短等因素，难以完成墙壁上的擦洗、喷涂等对定位精度要求相对较高且持续时间较长的作业任务。
发明内容
为了解决电动飞行器机体存在晃动以及续航时间短，难以完成定位精度要求高且持续时间长的作业的问题，本发明提供一种能够附着在墙壁上且能轻松移动的电动飞行器，该飞行器可以代替人工完成墙壁上的高空作业，从而避免了人身安全风险并降低了作业成本。
本发明提供的电动飞行器，主要包括飞行器本体、螺旋桨、电动机系统、支撑轮以及电源管理系统。其中电动机系统包括电动机以及电动机的驱动器。
为了使飞行器能够附着在墙壁上以提高定位精度且能够轻松移动，本发明所提供的飞行器上设置了支撑轮，支撑轮通过其转轴与飞行器相连接。实际工作中，支撑轮的边缘抵在墙壁上，飞行器向墙壁倾斜，从而使螺旋桨产生的推力存在一个指向墙壁的推力分量，该推力分量使支撑轮与墙壁之间存在着一定的压力，由此便可以借助支撑轮与墙壁之间的摩擦力使飞行器平稳地附着于墙壁上。由于支撑轮可以绕位于飞行器上的转轴旋转，因此借助支撑轮的转动，飞行器可以在墙壁上滑行以实现必要的位置移动。
为了实现长时间的连续作业，本发明所提供的飞行器的供电方式是：采用长导线从地面供电设备上取电。为此，本发明所提供的飞行器上设置有电源管理系统。本发明所提出的电源管理系统，指的是对电能进行处理的电气系统，该系统具有电气输入端和电气输出端，且具有降压功能(即系统的输出电压低于其输入电压)，该系统能够将从其输入端输入的电压相对较高的电能进行处理，并输出适合电动机系统使用的电压相对较低的电能。电源管理系统可以是DC-DC电源模块。电源管理系统固定在飞行器本体上。
供电设备通过长导线与飞行器上的电源管理系统的输入端电连接，从而将供电设备的电能传输至电源管理系统，电源管理系统的输出端与电动机系统的输入端电连接。电源管理系统将供电设备所提供的电能作必要的处理（如降压、滤波）后，提供给电动机系统。供电设备可以是发电机。
由于电源管理系统具有降压功能，因此实际工作时，电源管理系统的输入电压（即供电设备的输出电压）可以设置得很高，其意义是：供电设备与电源管理系统之间可以采用较小的电流进行电能传输，从而降低了电能在传输导线上的损耗。
为了实现特定的作业任务，本发明所提供的电动飞行器上可以设置特定的作业工具，作业工具可以是擦拭器（用于擦玻璃等），也可以是喷枪（用于喷涂作业），也可以是高压水枪（用于清洗）。当作业工具是喷枪或水枪时，可以在作业工具和地面之间连接液体传输管，用于供应所需液体材料。
为了便于作业过程中的遥控，本发明所提供的电动飞行器上可以安装摄像头以及无线图传，从而可以对作业过程进行实时监控。
为了实现灵活作业，本发明所提供的电动飞行器上可以安装机械臂，并将作业工具固定在机械臂上。为了降低重量，机械臂可以采用碳纤维材料制成。机械臂上还可以固定摄像头。
本发明的有益效果是：提出了一种适于攀壁作业的电动飞行器，该飞行器可以稳定且长时间地附着在墙壁上，从而可以完成特定种类的墙壁高空作业。该飞行器可以代替人工完成墙壁上的高空作业，以避免人身安全风险并降低作业成本。
附图说明
图1是本发明所提供电动飞行器的侧视图。
图2是本发明所提供电动飞行器的俯视图。
图中，1.飞行器本体，2.支撑杆，3.螺旋桨（包括螺旋桨3.1、螺旋桨3.2、螺旋桨3.3、螺旋桨3.4），4.支撑轮（包括支撑轮4.1和支撑轮4.2），5. 支撑轮的辐条（包括辐条5.1、辐条5.2、辐条5.3），6.机械臂，7.作业工具（玻璃擦拭器），8.液体存储器，9.输液管，10.喷头，11.摄像头，12.电源管理系统，13.导线，14.供电设备，15.机械臂关节，16.墙体，17.玻璃，18.支撑轮的转轴，19.驱动螺旋桨的电动机系统（包括电动机系统19.1和电动机系统19.2）。
具体实施方式
在图1中，四旋翼电动飞行器（1）的螺旋桨（3）所在的平面是倾斜的，由此螺旋桨（3）产生的推力存在了一个朝向墙体（16）的侧向推力分量。该侧向推力使支撑轮（4）抵在墙体（16）上，支撑轮（4）与墙体（16）之间的摩擦力使飞行器（1）比较平稳地定位在特定位置上，避免了外部扰动（如风扰）所造成的漂移。供电设备（14）位于地面上，供电设备（14）的输出端通过导线（13）与电源管理系统（12）的输入端电连接。电源管理系统（12）将供电设备（14）所提供的电能作降压处理后，提供给电动机系统（19）以及机械臂（6）。机械臂（6）的末端安装有作业工具（7），在本实施例中，作业工具（7）是玻璃擦拭器。此外，为了辅助清洁作业，飞行器（1）上还设置有液体存储器（8），液体存储器（8）中的清洁剂通过喷头（10）喷到玻璃（17）上，用以辅助清洁作业。摄像头（11）安装在机械臂（6）上，用以实时监控。
本实施例中，电源管理系统（12）采用美国Vicor公司生产的V375B12C300AL模块，该系列模块的输入电压为375V，而输出电压为12V，输出功率300W，带有内部滤波电路。支撑轮（4）与辐条（5）由塑料制成，支撑轮的转轴（18）是碳纤维管。
Claims (5)
1.一种攀壁作业电动飞行器，主要包括飞行器本体、电动机系统、螺旋桨，其特征是：飞行器上设置有具有降压功能的电源管理系统和支撑轮。
2.根据权利要求1所述攀壁作业电动飞行器，其特征是：飞行器上设置有机械臂。
3.根据权利要求1所述攀壁作业电动飞行器，其特征是：飞行器上设置有擦拭器和液体存贮装置。
4.根据权利要求1所述攀壁作业电动飞行器，其特征是：飞行器上设置有喷头。
5.根据权利要求1所述攀壁作业电动飞行器，其特征是：飞行器上设置有摄像头。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510730243.5A CN106628176A (zh) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | 一种攀壁作业电动飞行器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN106628176A true CN106628176A (zh) | 2017-05-10 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN201510730243.5A Pending CN106628176A (zh) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | 一种攀壁作业电动飞行器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106628176A (zh) |
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2015
- 2015-11-02 CN CN201510730243.5A patent/CN106628176A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170510 |