CN107100352B - 一种墙面涂料维护无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种墙面涂料维护无人机，本发明利用无人机平台，在无人机上安装涂料箱和机械臂涂刷装置，本发明所使用的技术方案是：一种墙面涂料维护无人机，包括机体、机臂、无刷电机、螺旋桨、整流罩、铰支座，其特征在于：所述的机体为长方体形状，机体两侧对称安装四个机臂，在机臂顶端安装无刷电机，无刷电机的电机轴上安装螺旋桨及整流罩，通过无刷电机带动螺旋桨转动为无人机提供升力，在每个无刷电机下方设置铰支座，在铰支座内铰接安装减震脚架，本发明采用无人机作为主要的搭载平台，具有移动速度快、起降灵活、操作安全的特点。
Description
技术领域
本发明涉及室外装修和无人机技术领域，特别涉及一种墙面涂料维护无人机。
背景技术
在国民生产中，高大的建筑物表面常常用涂料进行覆盖，对墙面起到保护作用，同时起到美观的功能，但因风吹日晒时间过长之后，墙面会产生裂缝，不仅影响美观，而且会加剧墙面的损坏，引起更大的裂块。高大的建筑物墙体普通工具难以接触到，而且高空作业存在较大的危险性，对人身安全构成威胁，极大的增加了维护成本，而现有的技术如申请号为 201610863936.6的一项发明专利公开了一种《小面积外墙修补无人机》，其采用涂料喷嘴喷涂外墙，喷涂质量较低，而且该无人机没有安全防护措施，一旦因故障坠落会对地面的人群构成较大的危害。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种墙面涂料维护无人机，本发明利用无人机平台，在无人机上安装涂料箱和机械臂涂刷装置，通过对无人机平台和机械臂涂刷装置的操控，来进行精确的墙面裂缝的维护。
本发明所使用的技术方案是：一种墙面涂料维护无人机，包括机体、机臂、无刷电机、螺旋桨、整流罩、铰支座、减震脚架、电池舱、舱体悬挂支座、第一液压泵、第一涂料导管、旋紧螺母、涂料罐、罐体连杆、一级伸缩杆、二级伸缩杆、第一内置导管、液压缸、第一液压缸座、第二液压缸座、丝杠底座、紧固螺母、第一支撑杆、第二支撑杆、丝杠、电机、固定座、滑块、滚轴、滚轴固定轴、滚轴支架、锁定螺母、滑块支座、第二涂料导管、第二液压泵、第二内置导管、摄像头、透水毛毡、卷扬机电机、卷扬机轴、卷扬机底座、缆绳、缆绳连接杆、子机体、子电机臂、子电机、子螺旋桨、直角杆、子电缸、子伸缩杆、电钻驱动电机、钻头，其特征在于：所述的机体为长方体形状，机体两侧对称安装四个机臂，在机臂顶端安装无刷电机，无刷电机的电机轴上安装螺旋桨及整流罩，通过无刷电机带动螺旋桨转动为无人机提供升力，在每个无刷电机下方设置铰支座，在铰支座内铰接安装减震脚架；
在机体后部下方安装有两个舱体悬挂支座，舱体悬挂支座下方安装电池舱，所述的电池舱是一个中空且有开口的长方体，用于放置并保护电池，在机体前方安装摄像头，用于查看无人机前方工作区域的情况；
在机体中部下方安装有一个第一液压泵，所述的第一液压泵是一个圆柱体泵，其通过第一涂料导管将涂料罐内的涂料吸入第一内置导管，所述的第一涂料导管是一根连接第一液压泵入口和涂料罐之间的导管，所述的第一内置导管是安装在一级伸缩杆、二级伸缩杆内部的导管，用于输送涂料，旋紧螺母将第一涂料导管旋紧固定在第一液压泵底部；
在第一液压泵下端部安装一级伸缩杆和二级伸缩杆，所述的一级伸缩杆、二级伸缩杆是由长方体空心管构成，在一级伸缩杆上方安装第一液压缸座，在二级伸缩杆上方安装第二液压缸座，液压缸通过第一液压缸座、第二液压缸座铰接连接，液压缸驱动第二伸缩杆前后伸缩；
在第二伸缩杆最下端安装丝杠底座，所述的丝杠底座是一个具有凹形槽口的长方体，并通过紧固螺母将丝杠底座固定在第二伸缩杆最下端，在丝杠底座两侧上方分别安装第一支撑杆、第二支撑杆和丝杠，在丝杠底座两侧下方安装电机，所述的电机驱动丝杠，在第一支撑杆、第二支撑杆和丝杠上套入滑块，所述的滑块是一个设置有两个通孔以及一个螺纹孔的立方体，电机通过驱动丝杠旋转使滑块上下移动，在第一支撑杆、第二支撑杆顶端安装固定座，所述的固定座是直接固定在支撑杆顶端的立方体，限定滑块最高移动位置；
在滑块前部安装滑块支座，通过滑块支座将滑块和滚轴支架进行相对固定，滚轴通过滚轴固定轴安装在滚轴支架上，滚轴固定轴通过锁定螺母固定，所述的滚轴是一个表面具有透水毛毡且中空的圆柱体，所述的透水毛毡是覆在滚轴表面的、具有透水孔的毛毡；
在第二伸缩杆顶端安装第二涂料导管，第二涂料导管连接第二液压泵，第二液压泵通过第二内置导管将涂料压入滚轴内，所述的第二内置导管是安装在滚轴支架内部的导管，用于输送涂料，滚轴支架通过滑块的上下移动来完成滚轴在墙面的涂刷动作；
在机体上部安装卷扬机底座，卷扬机底座上安装有卷扬机轴，卷扬机轴由卷扬机电机驱动，在卷扬机轴上缠绕有缆绳；
进一步地，在机体上部安装子无人机，子无人机包括子机体 、子电机臂、子电机、和子螺旋桨，子机体上面有一个直角杆，直角杆上部有一个子伸缩杆，子伸缩杆前段设置电钻驱动电机，子伸缩杆上部设置子电缸，电缸驱动子伸缩杆伸缩，电钻驱动电机前部有钻头，子机体周围设置三组子电机臂、子电机和子螺旋桨，给子无人机提供动力，直角杆中部设置缆绳连接杆，连接缆绳的一端，在机体的中心上方位置设有一个磁性吸附盘，磁性吸附盘通过磁力吸附子机体。
本发明有益效果：
1.本发明采用无人机作为主要的搭载平台，具有移动速度快、起降灵活、操作安全的特点。
2.通过设置多级伸缩杆可以在无人机定点飞行时扩大滚轴工作范围，减少因无人机接触墙壁带来的安全隐患。
3.通过设置两个滚轴同时涂刷，可以提高涂刷效率并保证质量。
4.子无人机先行在墙上打孔固定，再通过缆绳将主机体连接，可以防止在工作时主机体坠落。
5.滚轴的旋转没有通过设置独立电机来驱动，可减轻无人机飞行重量，提高工作时间；滚轴支架由丝杠电机驱动，不需要无人机上下运动进行涂刷，无人机可以在定点模式下工作，使得无人机更加稳定、工作区域更加精确。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的滚轴示意图。
图4为本发明的丝杠示意图。
图5为本发明的旋紧螺母安装示意图。
附图标号：1-机体；2-机臂；3-无刷电机；4-螺旋桨；5-整流罩；6-铰支座；7-减震脚架；8-电池舱；9-舱体悬挂支座；10-第一液压泵；11-第一涂料导管；12-旋紧螺母；13-涂料罐罐体；14-连杆；15-一级伸缩杆；16-二级伸缩杆；17-第一内置导管；18-液压缸；19-第一液压缸座；20-第二液压缸座；21-丝杠底座；22-紧固螺母；23-第一支撑杆；24-第二支撑杆；25-丝杠；26-电机；27-固定座；28-滑块；29-滚轴；30-滚轴固定轴；31-滚轴支架；32-锁定螺母；33-滑块支座；34-第二涂料导管；35-第二液压泵；36-第二内置导管；37-摄像头；38-透水毛毡；39-卷扬机电机；40-卷扬机轴；41-卷扬机底座；42-缆绳；43-缆绳连接杆；44-子机体；45-子电机臂；46-子电机；47-子螺旋桨；48-直角杆；49-子电缸；50-子伸缩杆；51-电钻驱动电机；52-钻头。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例:如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种墙面涂料维护无人机，包括机体1、机臂2、无刷电机3、螺旋桨4、整流罩5、铰支座6、减震脚架7、电池舱8、舱体悬挂支座9、第一液压泵10、第一涂料导管11、旋紧螺母12、涂料罐13、罐体连杆14、一级伸缩杆15、二级伸缩杆16、第一内置导管17、液压缸18、第一液压缸座19、第二液压缸座20、丝杠底座21、紧固螺母22、第一支撑杆23、第二支撑杆24、丝杠25、电机26、固定座27、滑块28、滚轴29、滚轴固定轴30、滚轴支架31、锁定螺母32、滑块支座33、第二涂料导管34、第二液压泵35、第二内置导管36、摄像头37、透水毛毡38、卷扬机电机39、卷扬机轴40、卷扬机底座41、缆绳42、缆绳连接杆43、子机体44、子电机臂45、子电机46、子螺旋桨47、直角杆48、子电缸49、子伸缩杆50、电钻驱动电机51、钻头52，其特征在于：所述的机体1为长方体形状，机体两侧对称安装四个机臂2，在机臂2顶端安装无刷电机3，无刷电机3的电机轴上安装螺旋桨4及整流罩5，通过无刷电机3带动螺旋桨4转动为无人机提供升力，在每个无刷电机3下方设置铰支座6，在铰支座6内铰接安装减震脚架7；
在机体1后部下方安装有两个舱体悬挂支座9，舱体悬挂支座9下方安装电池舱8，所述的电池舱8是一个中空且有开口的长方体，用于放置并保护电池，在机体1前方安装摄像头37，用于查看无人机前方工作区域的情况；
在机体1中部下方安装有一个第一液压泵10，所述的第一液压泵10是一个圆柱体泵，其通过第一涂料导管11将涂料罐13内的涂料吸入第一内置导管17，所述的第一涂料导管11是一根连接第一液压泵10入口和涂料罐13之间的导管，所述的第一内置导管17是安装在一级伸缩杆15、二级伸缩杆16内部的导管，用于输送涂料，旋紧螺母12将第一涂料导管11旋紧固定在第一液压泵10底部；
在第一液压泵10下端部安装一级伸缩杆15和二级伸缩杆16，所述的一级伸缩杆15、二级伸缩杆16是由长方体空心管构成，在一级伸缩杆15上方安装第一液压缸座19，在二级伸缩杆16上方安装第二液压缸座20，液压缸通过第一液压缸座19、第二液压缸座20铰接连接，液压缸18驱动第二伸缩杆16前后伸缩；
在第二伸缩杆16最下端安装丝杠底座21，所述的丝杠底座21是一个具有凹形槽口的长方体，并通过紧固螺母22将丝杠底座固定在第二伸缩杆16最下端，在丝杠底座21两侧上方分别安装第一支撑杆23、第二支撑杆24和丝杠25，在丝杠底座21两侧下方安装电机26，所述的电机26驱动丝杠25，在第一支撑杆23、第二支撑杆24和丝杠25上套入滑块28，所述的滑块28是一个设置有两个通孔以及一个螺纹孔的立方体，电机26通过驱动丝杠25旋转使滑块28上下移动，在第一支撑杆23、第二支撑杆24顶端安装固定座27，所述的固定座27是直接固定在支撑杆顶端的立方体，限定滑块28最高移动位置；
在滑块28前部安装滑块支座33，通过滑块支座33将滑块28和滚轴支架31进行相对固定，滚轴29通过滚轴固定轴30安装在滚轴支架31上，滚轴固定轴30通过锁定螺母32固定，所述的滚轴29是一个表面具有透水毛毡且中空的圆柱体，所述的透水毛毡38是覆在滚轴29表面的、具有透水孔的毛毡；
在第二伸缩杆16顶端安装第二涂料导管34，第二涂料导管34连接第二液压泵35，第二液压泵35通过第二内置导管36将涂料压入滚轴内，所述的第二内置导管36是安装在滚轴支架31内部的导管，用于输送涂料，滚轴支架31通过滑块28的上下移动来完成滚轴29在墙面的涂刷动作；
在机体上部安装卷扬机底座41，卷扬机底座41上安装有卷扬机轴40，卷扬机轴40由卷扬机电机39驱动，在卷扬机轴40上缠绕有缆绳42；
进一步地，在机体上部安装子无人机，子无人机包括子机体44 、子电机臂45、子电机46、和子螺旋桨47，子机体44上面有一个直角杆48，直角杆48上部有一个子伸缩杆50，子伸缩杆50前段设置电钻驱动电机51，子伸缩杆50上部设置子电缸49，电缸49驱动子伸缩杆50伸缩，电钻驱动电机51前部有钻头52，子机体44周围设置三组子电机臂45、子电机46和子螺旋桨47，给子无人机提供动力，直角杆48中部设置缆绳连接杆43，连接缆绳42的一端，在机体1的中心上方位置设有一个磁性吸附盘，磁性吸附盘通过磁力吸附子机体44。
本发明工作原理：本发明在使用时，将脚架7打开，将无人机放置在地面，通过第一涂料导管11给涂料罐13中加满涂料，在电池舱8中安装好电池，二级伸缩杆16处于复位状态，滑块28处于最低位置，无人机起飞之后，通过摄像头37可以监测前方环境，当无人机飞抵至工作区域时，将子无人机放飞，卷扬机轴40放绳，子无人机飞到一定高度后通过钻头52在墙上打孔，将钻头52插在孔内并固定，防止主无人机坠落，二级伸缩杆16在液压缸18的驱动下向前伸出，滚轴29接近墙面，第一液压泵10开始工作，将涂料罐13中的涂料吸入第一内置导管17，第二液压泵35同时工作，将第一内置导管17中的涂料吸入第二内置导管36，由第二内置导管36将涂料输送到滚轴29内部，涂料装满滚轴29后从透水毛毡38中渗出，丝杠电机26开始驱动丝杠25旋转，滑块28由此上升，带动滚轴支架31向上运动，滚轴29接触到墙面并进行向上涂刷工作，当滑块28移动至最高点时，电机26反向旋转，带动滑块28向下运动，滚轴29进行向下涂刷工作，由此循环两至三次即可完成对墙面的涂刷工作。涂刷完成后，电机26驱动滑块28复位，第一液压泵10、第二液压泵35停止工作，二级伸缩杆16在液压缸18的驱动下复位，无人机进行返航回落至地面等待。
Claims (1)
1.一种墙面涂料维护无人机，包括机体（1）、机臂（2）、无刷电机（3）、螺旋桨（4）、整流罩（5）、铰支座(6)、减震脚架（7）、电池舱（8）、舱体悬挂支座（9）、第一液压泵（10）、第一涂料导管（11）、旋紧螺母（12）、涂料罐（13）、罐体连杆（14）、一级伸缩杆（15）、二级伸缩杆（16）、第一内置导管（17）、液压缸（18）、第一液压缸座（19）、第二液压缸座（20）、丝杠底座（21）、紧固螺母（22）、第一支撑杆（23）、第二支撑杆（24）、丝杠（25）、电机（26）、固定座（27）、滑块（28）、滚轴（29）、滚轴固定轴（30）、滚轴支架（31）、锁定螺母（32）、滑块支座（33）、第二涂料导管（34）、第二液压泵（35）、第二内置导管（36）、摄像头（37）、透水毛毡（38）、卷扬机电机（39）、卷扬机轴（40）、卷扬机底座（41）、缆绳（42）、缆绳连接杆（43）、子机体（44）、子电机臂（45）、子电机（46）、子螺旋桨（47）、直角杆（48）、子电缸（49）、子伸缩杆（50）、电钻驱动电机（51）和钻头（52），其特征在于：所述的机体（1）为长方体形状，机体两侧对称安装四个机臂（2），在机臂（2）顶端安装无刷电机（3），无刷电机（3）的电机轴上安装螺旋桨（4）及整流罩（5），通过无刷电机（3）带动螺旋桨4转动为无人机提供升力，在每个无刷电机（3）下方设置铰支座（6），在铰支座（6）内铰接安装减震脚架（7）；
在机体（1）后部下方安装有两个舱体悬挂支座（9），舱体悬挂支座（9）下方安装电池舱（8），所述的电池舱（8）是一个中空且有开口的长方体，用于放置并保护电池，在机体（1）前方安装摄像头（37），用于查看无人机前方工作区域的情况；
在机体（1）中部下方安装有一个第一液压泵（10），所述的第一液压泵（10）是一个圆柱体泵，其通过第一涂料导管（11）将涂料罐（13）内的涂料吸入第一内置导管（17），所述的第一涂料导管（11）是一根连接第一液压泵（10）入口和涂料罐（33）之间的导管，所述的第一内置导管（17）是安装在一级伸缩杆（15）、二级伸缩杆（16）内部的导管，用于输送涂料，旋紧螺母（12）将第一涂料导管（11）旋紧固定在第一液压泵（10）底部；
在第一液压泵（10）下端部安装一级伸缩杆（15）和二级伸缩杆（16），所述的一级伸缩杆（15）、二级伸缩杆（16）是由长方体空心管构成，在一级伸缩杆（15）上方安装第一液压缸座（19），在二级伸缩杆（16）上方安装第二液压缸座（20），液压缸通过第一液压缸座（19）、第二液压缸座（20）铰接连接，液压缸（18）驱动第二伸缩杆（16）前后伸缩；
在第二伸缩杆（16）最下端安装丝杠底座（21），所述的丝杠底座（21）是一个具有凹形槽口的长方体，并通过紧固螺母（22）将丝杠底座固定在第二伸缩杆（16）最下端，在丝杠底座（21）两侧上方分别安装第一支撑杆（23）、第二支撑杆（24）和丝杠（25），在丝杠底座（21）两侧下方安装电机（26），所述的电机（26）驱动丝杠（25），在第一支撑杆（23）、第二支撑杆（24）和丝杠（25）上套入滑块（28），所述的滑块（28）是一个设置有两个通孔以及一个螺纹孔的立方体，电机（26）通过驱动丝杠（25）旋转使滑块（28）上下移动，在第一支撑杆（23）、第二支撑杆（24）顶端安装固定座（27），所述的固定座（27）是直接固定在支撑杆顶端的立方体，限定滑块（28）最高移动位置；
在滑块（28）前部安装滑块支座（33），通过滑块支座（13）将滑块（28）和滚轴支架（31）进行相对固定，滚轴（29）通过滚轴固定轴（30）安装在滚轴支架（31）上，滚轴固定轴（30）通过锁定螺母（32）固定，所述的滚轴（29）是一个表面具有透水毛毡且中空的圆柱体，所述的透水毛毡（38）是覆在滚轴（29）表面的、具有透水孔的毛毡；
在第二伸缩杆（16）顶端安装第二涂料导管（34），第二涂料导管（34）连接第二液压泵（35），第二液压泵（35）通过第二内置导管（36）将涂料压入滚轴内，所述的第二内置导管（36）是安装在滚轴支架（31）内部的导管，用于输送涂料，滚轴支架（31）通过滑块（28）的上下移动来完成滚轴（29）在墙面的涂刷动作；
在机体上部安装卷扬机底座（41），卷扬机底座（41）上安装有卷扬机轴（40），卷扬机轴（40）由卷扬机电机（39）驱动，在卷扬机轴（40）上缠绕有缆绳（42）；
在机体上部安装子无人机，子无人机包括子机体(44) 、子电机臂(45)、子电机(46)和子螺旋桨(47)，子机体(44)上面有一个直角杆(48)，直角杆(48)上部有一个子伸缩杆(50)，子伸缩杆(50)前段设置电钻驱动电机(51)，子伸缩杆(50)上部设置子电缸(49)，电缸(49)驱动子伸缩杆(50)伸缩，电钻驱动电机(51)前部有钻头(52)，子机体(44)周围设置三组子电机臂(45)、子电机(46)和子螺旋桨(47)，给子无人机提供动力，直角杆(48)中部设置缆绳连接杆(43)，连接缆绳(42)的一端，在机体（1）的中心上方位置设有一个磁性吸附盘，磁性吸附盘通过磁力吸附子机体(44)。
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