CN107190952A - 一种无人机粉刷设备 - Google Patents

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王志成
徐浩杰
谭俭辉
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Foshan Shenfeng Aviation Technology Co Ltd
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Foshan Shenfeng Aviation Technology Co Ltd
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    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F21/00—Implements for finishing work on buildings
    • E04F21/02—Implements for finishing work on buildings for applying plasticised masses to surfaces, e.g. plastering walls
    • E04F21/06—Implements for applying plaster, insulating material, or the like
    • E04F21/08—Mechanical implements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • G05D3/12—Control of position or direction using feedback
    • G05D3/125—Control of position or direction using feedback using discrete position sensor

Abstract

一种无人机粉刷设备，属墙体粉刷设备技术领域。包括无人机、输料管、上滚刷圆筒、下滚刷圆筒、控制器、原料罐、图像识别摄像头、红外传感器和方向控制电机。图像识别摄像头和红外传感器安装在无人机上，用于识别粉刷目标和测量目标距离，然后由控制器控制无人机和粉刷目标的距离，使上下滚刷圆筒和墙壁合适接触。方向控制电机和输料管道相连接，在控制器的命令下可带动输料管道转动，使上下滚刷圆筒的轴线始终和无人机的运动方向垂直，有利于减少粉刷目标带改无人机的阻力。本发明无人机粉刷设备采用地面供电，所以可以挂载大容量的原料罐，基本不需要考虑滞空时间，适合于高空外墙粉刷，且结构简单，效率高。

Description

一种无人机粉刷设备
技术领域
一种无人机粉刷设备，属墙体粉刷设备技术领域，尤其涉及一种无人机粉刷设备。
背景技术
传统的墙体粉刷设备一般体积都比较庞大，移动不方便，不适合高空作业。操作时需要工作人员近距离接触机器和原料，有些原料对身体有害，不利于工作人员的身体健康。传统的外墙修补粉刷较为麻烦，且要大量人力，效率低，不安全。
发明内容
本发明的目的是克服传统的墙体粉刷设备和粉刷技术的上述不足，结合无人机的发展趋势，发明一种方便控制的结构简单的效率较高的无人机粉刷设备。
一种无人机粉刷设备，包括多旋翼无人机、粉刷装置、传感器装置、地面电源和控制器。多旋翼无人机为整个粉刷设备增加重力势能，使粉刷设备可以高空作业。
所述多旋翼无人机采用四、六或八旋翼，其上装有盘式电机。
所述粉刷装置包括输料管、上滚刷圆筒、下滚刷圆筒、原料罐和方向控制电机。其中，输料管呈Y字型，一边连接在方向控制电机上，另外一边的两个端分别和上滚刷圆筒及下滚刷圆筒相连接，上滚刷圆筒和下滚刷圆筒外表面覆盖着一层绒毛，内表面有许多小孔和输料管相通。Y型输料管可随电机的转动而转动，始终保持着上滚刷圆筒和下滚刷圆筒的轴线与多旋翼无人机的前进方向垂直，从而降低墙体通过上滚刷圆筒和下滚刷圆筒带来的摩擦并保持上滚刷圆筒和下滚刷圆筒与墙面的接触面积达到最大。
所述传感器装置包括图像识别摄像头、左红外传感器和右红外传感器。图像识别摄像头安装在控制器的前方，用于识别所要粉刷的墙体，同时把图像传回地面控制端来辅助操作人员进行粉刷工作。左红外传感器和右红外传感器分别置于多旋翼无人机前面的两个电机座下方，用来获取多旋翼无人机和墙面的距离，方便使控制器通过特定的算法保持多旋翼无人机和墙面的距离在合适的范围。控制器能根据左红外传感器和右红外传感器检测到的与墙面的距离自动调整姿态，使得上滚刷圆筒和下滚刷圆筒两者与墙面良好接触。
所述地面电源不限于工频电源，多旋翼无人机通过合适长度的电线从地面电源获取能量，所以不必考虑滞空问题。对于高空外墙作业，只需在相应的楼层供电即可，特别是外墙体的修补，安全且高效。
所述控制器是整个粉刷设备的核心，负者控制调度各个模块之间协调工作具有联网功能，可以记录每次粉刷的数据并存入数据库，方便用户需要时快速索取。
本发明无人机粉刷设备由于采用地面供电，所以可以挂载大容量的原料罐，基本不需要考虑滞空时间，更适合于高空外墙粉刷，且结构简单，效率高。
附图说明
图1是本发明一种无人机粉刷设备的上下粉刷状态轴测示意图；图2是本发明一种无人机粉刷设备的左右粉刷状态轴测示意图；图3是本发明一种无人机粉刷设备的正向示意图。
图中，1-机架，2-控制器，3-图像识别摄像头，4-左红外传感器，5-右红外传感器，6-上滚刷圆筒，7-下滚刷圆筒，8-盘式电机，9-方向控制电机，10-原料罐，11-输料管。
具体实施方式
现结合附图1~3对本发明加以具体说明：一种无人机粉刷设备，包括机架1、控制器2、图像识别摄像头3、左红外传感器4、右红外传感器5、上滚刷圆筒6、下滚刷圆筒7、盘式电机8、方向控制电机9、原料罐10和输料管11。
Y型输料管11的一边连接在方向控制电机9上，另外一边的两端分别和上滚刷圆筒6与下滚刷圆筒7相连接；图像识别摄像头3安装在控制器的前方；左红外传感器4和右红外传感器5分别置于多旋翼无人机前面两个电机座下方；控制器2安装在多旋翼无人机上并和传感器装置及各电机相连接。
当要开始一轮外墙粉刷工作时，操作人员需要把原料罐10安装在多旋翼无人机底部，待输料管11内充满原料时，便可以操控多旋翼无人机起飞，在图像识别摄像头3、左红外传感器4和右红外传感器5的辅助测距下使上滚刷圆筒6和下滚刷圆筒7慢慢接触外墙壁。此时，如果想要上下粉刷外墙壁，则只要发送指令让方向控制电机9控制上滚刷圆筒6和下滚刷圆筒7的轴线水平，然后拉升或降低多旋翼无人机。当要进行左右粉刷时，只需方向控制电机9转动90度。整个过程只需要操作人员的简单操做。安全且高效。
对于平整规则的大面积外墙体，控制器可以联网下载操作人员规划好的粉刷路线，自动完成大面积粉刷工作。
本发明无人机粉刷设备结构简单，效率高，由于采用地面供电，能产生较大的升力和挂载大容量原料罐，可以方便地进行外墙粉刷工作。

Claims (8)

1.一种无人机粉刷设备，其特征在于：包括多旋翼无人机、粉刷装置、传感器装置和控制器（2）。
2.根据权利要求1所述的一种无人机粉刷设备，其特征在于：还包括地面电源，多旋翼无人机通过电线从地面电源获取能量。
3.根据权利要求1或2所述的一种无人机粉刷设备，其特征在于：所述多旋翼无人机采用四、六或八旋翼，其上装有盘式电机（8）。
4.根据权利要求1或2所述的一种无人机粉刷设备，其特征在于：所述粉刷装置包括输料管（11）、上滚刷圆筒（6）、下滚刷圆筒（7）、原料罐（10）和方向控制电机（9）。
5.根据权利要求1或2所述的一种无人机粉刷设备，其特征在于：输料管（11）呈Y字型，一边连接在方向控制电机（9）上，另外一边的两个端分别和上滚刷圆筒（6）及下滚刷圆筒（7）相连接，上滚刷圆筒（6）和下滚刷圆筒（7）外表面覆盖着一层绒毛，内表面有许多小孔和输料管（11）相通。
6.根据权利要求1或2所述的一种无人机粉刷设备，其特征在于：所述传感器装置包括图像识别摄像头（3）、左红外传感器（4）和右红外传感器（5）。
7.根据权利要求1或2所述的一种无人机粉刷设备，其特征在于：图像识别摄像头（3）安装在控制器（2）的前方；左红外传感器（4）和右红外传感器（5）分别置于多旋翼无人机前面的两个电机座下方。
8.根据权利要求1或2所述的一种无人机粉刷设备，其特征在于：控制器（2）能根据左红外传感器（4）和右红外传感器（5）检测到的与墙面的距离自动调整姿态，使得上滚刷圆筒（6）和下滚刷圆筒（7）两者与墙面良好接触。
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