CN107440627A - 一种系留式无人机高空墙壁清洁作业系统及其工作方法 - Google Patents

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李天松
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阳荣凯
黄艳虎
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Abstract

本发明涉及一种系留式无人机高空墙壁清洁作业系统及其工作方法,包括无人机、高空平台设备和控制站;所述无人机的前方设有用于清洁高空墙壁的机载清洁装置;所述高空平台设备放置于楼顶适当的楼层或者地面上,并且所述高空平台设备通过空中传输管向所述无人机提供电能以及向所述机载清洁装置提供清洗液;所述控制站通过控制所述无人机、所述机载清洁装置以及所述高空平台设备的协调运行来实现对墙壁的清洁。本发明的有益效果是:将高空墙壁清洁作业与系留式无人机有机结合,其具备悬停时高度稳定、能长时续航、清洁快速和成本低廉等多个特点,可以取代人工作业,释放人力资源,使工人从高空安全风险中解放出来。

Description

一种系留式无人机高空墙壁清洁作业系统及其工作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及高空墙壁清洁领域,具体涉及一种系留式无人机高空墙壁清洁作业系 统及其工作方法。
背景技术
[0002] 在现代都市中,高楼大厦的外墙材质主要有玻璃幕、复合铝合板、大理石、水刷石 等。由于受到空气中的灰尘、油污以及酸雨酸雾的侵蚀,往往一栋新建的大楼在短时间内就 变得脏污不堪,在一些空气污染比较严重的城市更是如此。
[0003] 对高楼大厦的外墙表面清理工作一直以来都是用人力来完成。从事该行业的人员 需要专业的培训,他们利用高空操作绳、安全绳、高空坐板等工具自上而下对大楼外墙材料 进行刷洗清洁制剂、清洗污垢灰尘。该清洁手段不仅总体价格昂贵,而且总是存在很大的人 身安全风险。
[0004] 由于受限于无人机的搭载能力、滞空时间等因素,无人机应用早期主要选用大中 型固定翼无人机和无人直升机作为平台,这些平台虽然载荷能力强、飞行高度大、飞行距离 远,但同样存在着体积大、系统复杂、后期保养昂贵、训练成本高、操作灵活性不够、滞空时 间仍然不能满足需求和需协调飞行空域等诸多的限制,这些不足决定了很难在多种应用中 得到广泛推广。
[0005] 在这种背景下,系留无人机的出现彻底解决了这个问题。系留无人机系统由车载 平台、地面供电系统、空中飞行平台、任务载荷等部分组成,系留无人机的电源由地面发电 机提供,可为无人机提供24小时不间断的电力,使无人机可24小时不间断滞空,并可根据用 户需求搭载可见光摄像机和红外热成像仪等光电侦测设备,也可以搭载应急通讯设备等适 应不同行业需求的任务载荷。
发明内容
[0006] 综上所述,为克服现有技术存在的缺陷,本发明所要解决的技术向题是提供一种 系留式无人机高空墙壁清洁作业系统及其工作方法。
[0007] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种系留式无人机高空墙壁清洁作业 系统,包括无人机、高空平台设备和控制站;所述无人机的前方设有用于清洁高空墙壁的机 载清洁装置;所述高空平台设备放置于楼顶适当的楼层或者地面上,并且所述高空平台设 备通过空中传输管向所述无人机提供电能以及向所述机载清洁装置提供清洗液;所述控制 站通过控制所述无人机、所述机载清洁装置以及所述高空平台设备的协调运行来实现对墙 壁的清洁。
[000S]无人机是“无人飞行器(UAV)”的简称,其包括多种结构形式,因多旋翼具有可以稳 定悬停的特点,因此优选其作为飞行平台,此处多旋翼可以是四/六/八旋翼以及旋翼数量 大于八的小型无人机。
[0009]本发明的有益效果是:将高空墙壁清洁作业与系留式无人机有机结合,其具备悬 停时高度稳定、能长时续航、清洁快速和成本低廉等多个特点,可以取代人工作业,释放人 力资源,使工人从高空安全风险中解放出来。
[0010]在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进: 进一步,所述无人机的前端设有用于测量其与墙壁之间的距离的超声波模块,所 述无人机的手臂上设有用于测量经纬度和高度的GPS模块,所述无人机的手飞控板上设有 用于测量风力和温湿度的气压计;所述无人机通过数传模块将所述超声波模块、所述GPS模 块以及所述气压计的测量信息以及其飞行姿态发送给所述控制站并逐一显示出来。
[0012] 采用上述进一步方案的有益效果是:通过观察控制站实时掌握无人机的工作状 〇
[0013] 进一步,所述无人机还包括自惯性测量单元,并且所述无人机利用源自所述惯性 测量单元、所述GPS模块和所述气压计的测量信息并基于扩展卡尔曼滤波进行数据融合,以 提高其姿态角的精度。
[0014] 采用上述进一步方案的有益效果是:提高无人机飞行的可靠性。
[0015] 进一步,所述无人机上设有用于清洁时拍摄墙壁的摄像头,所述摄像头通过图传 模块将拍摄的图片发送给所述控制站并显示出来。
[0016] 采用上述进一步方案的有益效果是:通过观察控制站实时掌握清洁对象。
[0017] 进一步,所述无人机的飞行控制器采用PID自动校正控制算法快速做出相应飞行 动作从而到达规定的位置。
[0018] 采用上述进一步方案的有益效果是:对于由风力、喷射清洗液产生的反作用力使 无人机悬停时产生的漂移,PID算法通过获取当前位置信息与规定的位置进行比较,快速使 无人机做出相应飞行动作,从而到达规定的位置,造成宏观上无人机并未移动的景象。
[0019]进一步,所述机载清洁装置包括处于所述无人机前方的高压喷射头和柔质清洁 头,所述柔质清洁头通过可自动伸缩的清洁手臂安装在所述无人机前方,所述柔质清洁头 内置有感应出其与墙壁的压力的压力传感器,所述压力传感器通过感应到压力来调节所述 柔质清洁头对墙壁的力度大小;
[0020]所述高空平台设备通过所述空中传输管连接并提供清洗液给所述高压喷射头,所 述高压喷射头在墙壁上喷出清洗液后再通过所述柔质清洁头刷洗。
[0021]采用上述进一步方案的有益效果是:实现对高空墙壁先喷射清洗液再刷洗的工 作。
[0022]进一步,所述空中传输管包括输送清洗液管道和输电线路;所述高空平台设备包 括清洗液容器、增压泵和电源;所述清洗液容器通过所述清洗液管道向所述高压喷射头输 送清洗液,所述电源通过所述输电线路向所述无人机的供电电池提供电能;所述清洗液容 器出口通过所述增压泵连接所述清洗液管道的入口,并且所述清洗液容器出口与所述增压 泵连接处设有微小电动阀门;
[0023]所述电源通过输电线分别向所述控制站、所述微小电动阀门和所述增压泵提供电 能。
[0024]采用上述进一步方案的有益效果是:系留无人机通过传输管传输电能和清洗液, 其结构大小、制作材料可以根据应用需求来设计,不会受到较大限制,且机动性能强。
[0025]进一步,还包括架高柱,所述架高柱的顶部设有供所述清洗液管道和所述输电线 路绕过后再连接所述高压喷射头或者所述无人机的滚轮装置,所述滚轮装置正反方向的滚 动来收放所述清洗液管道和所述输电线路,并且所述控制站通过所述滚轮装置的滚动来使 所述清洗液管道和所述输电线路的收放与所述无人机的上下飞行相匹配。
[0026]采用上述进一步方案的有益效果是:避免传输管在无人机上下飞行的过程中造成 干扰,实现无人机在任意不规则区域中可正常工作。
[0027]进一步,所述高空平台设备还包括清洁结束后将所述空中传输管拆卸后收集起来 的绕线装置。
[0028]采用上述进一步方案的有益效果是:便于传输管的保存和转移。
[0029]上述系留式无人机高空墙壁清洁作业系统的工作方法,其特征在于,包括如下的 步骤:
[0030]步骤S1:选择合适场地放置高空平台设备,要求选择的场地需保证无人机工作时 与场地的最大垂直距离低于无人机的安全飞行值,且在工作时场地始终高于无人机;选择 放置高空平台设备的同一场地或者地面放置控制站;转步骤S2;
[0031]步骤S2:将空中传输管从绕线装置上全部解下,将传输管的传输清洗液管道一端 连接到增压栗出水口,其另一端绕过架高柱上的滚轮装置后与无人机的高压喷射头连接, 将传输管的输电线一端连接到电源的输出端,其另一端绕过架高柱上的滚轮装置后与无人 机的电量输入口连接,并用电源通过输电线给控制站、微小电动阀门供电;转步骤S3;
[0032]步骤S3:通过控制站选择自动或者手动的工作模式:
[0033]若选择自动模式,通过控制站控制无人机沿着工作区域的边沿环绕一周,使无人 机记下当前选择的工作区域,并通过控制站设置工作区域中开始工作的原点,最后通过控 制站控制无人机回到该原点;转步骤S4;
[0034]若选择手动模式,无人机受控制站上遥控杆操纵飞行,高压喷射头和柔质清洁头 也被控制站手动控制工作,转步骤S6;
[0035]步骤S4:无人机通过超声波模块探测与墙壁之间的距离,并与墙壁保持一定距离; 微小电动阀门会根据无人机飞彳丁尚度自动调节清洗液流量,同时清洗液经增压栗增压后由 无人机端的高压喷射头喷出,在无人机飞行移动过程中高压喷射头一直保持清洗液喷出状 态,在完成整个选择的工作区域的清洗液喷射工作完成之后,关闭电动阀门和增压栗;转步 骤S5;
[0036]步骤S5:按照无人机喷射清洗液过程中移动的轨迹,自动伸长清洁手臂并通过柔 质清洁头对墙壁进行擦拭;转步骤S7;
[0037]步骤S6:无人机通过超声波模块探测与墙壁之间的距离,并与墙壁保持一定距离; 用电源给微小电动阀门和增压泵供电,微小电动阀门会根据无人机的飞行高度自动调节清 洗液流量,通过控制站控制无人机飞到任意位置,并选择控制高压喷射头喷射清洗液或者 选择控制柔质清洁头对墙壁进行擦拭;转步骤S7;
[0038]步骤S7:通过控制站遥控无人机一端返航,断开无人机与高空平台设备之间传输 管的各连接线,再控制绕线装置收回传输管,最后断开电源结束工作流程即可。
附图说明
[0039]图1为本发明结构示意图; 」本友明自动模式下无人机的飞行轨迹图(S为自动模式下无人机移动轨迹);
[0041] 图3为本发明的步骤流程图。
[0042] 附图中,各标号所代表的部件列表如下:
[0043]^ U无人机,2、机载清洁装置,3、高空平台设备,4、传输管,5、控制站,6、清洗液容 器,7、微小电动阀门,8、增压栗,9、电源,1〇、绕线装置,n、架高柱,12、滚轮装置,13、高压喷 射头,14、柔质清洁头,15、清洁手臂,16、清洗液管道,17、输电线。
具体实施方式
[0044]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并 非用于限定本发明的范围。
[0045]如图1所示,一种系留式无人机高空墙壁清洁作业系统,包括无人机1、高空平台设 备3和控制站5;所述无人机丨的前方设有用于清洁高空墙壁的机载清洁装置2;所述高空平 台设备3放置于楼顶适当的楼层或者地面上,并且所述高空平台设备3通过空中传输管4向 所述无人机1提供电能以及向所述机载清洁装置2提供清洗液;所述控制站5通过控制所述 无人机1、所述机载清洁装置2以及所述高空平台设备3的协调运行来实现对墙壁的清洁。 [0046]所述无人机1的前端设有用于测量其与墙壁之间的距离的超声波模块,无人机丄与 墙壁之间的距离可以在控制站5中指定,一旦设定该距离,无人机1在工作过程中,机体与墙 壁的距离便一直是该值。所述无人机1的手臂上设有用于测量经纬度和高度的GPS模块,所 述无人机1的手飞控板上设有用于测量风力和温湿度的气压计;所述无人机1通过数传模块 将所述超声波模块、所述GPS模块以及所述气压计的测量信息以及其飞行姿态发送给所述 控制站5并逐一显示出来。无人机1飞控搭载的传感器包括两套加速度计、陀螺仪、磁力计、 气压计、超声波模块、GPS模块,两套模块所选对应的器件型号不同,对取得的两套数据均值 化,目的是减小因震动带来的误差,增强数据的可靠性。所述无人机1上设有用于清洁时拍 摄墙壁的摄像头,所述摄像头通过图传模块将拍摄的图片发送给所述控制站5并显示出来。 控制站5的发射器与无人机1的接收器用工作在2.4GHz-2.5GHz的ISM (Industrial Scientific Medical Band)无需许可频段的单片无线收发器,采用PA (功率放大器)+LNA (低噪声放大器)模组,使控制站5的信号发射地更远且无人机1接收信号更加灵敏。使用控 制站5可以设置无人机1清洁系统的工作模式,若设置工作模式为自动清洁模式,如图2所 示,在清洁工作开始前,需要手动控制无人机1在需要清理的墙壁范围前沿着边沿飞行形成 闭合路径。若设置工作模式为手动模式,则需要不断通过控制站5的遥控器来控制无人机1 的机载清洁装置2。
[0047] 所述无人机的飞行控制器采用PID自动校正控制算法快速做出相应飞行动作从而 到达规定的位置。所述无人机1还包括自惯性测量单元,并且所述无人机1利用源自所述惯 性测量单元、所述GPS模块和所述气压计的测量信息并基于扩展卡尔曼滤波进行数据融合, 以提高其姿态角的精度。无人机1的飞行控制利用源自惯性测量单元(IMU)、气压计和全球 定位系统(GPS)的测量信息基于扩展卡尔曼滤波(EKF)进行数据融合来提高姿态角的精度, 还增加从电池至电子调速器的额外控制器来增强姿态稳定性、提高对外部扰动的鲁棒性, 主要方法是在每个驱动器上增加一个控制环,使得对•于任何给定输入信号,每个驱动器上 产生相同的电枢电流,从而保证旋翼产生相同的转速。
[0048] 所述机载清洁装置2包括处于所述无人机1前方的高压喷射头13和柔质清洁头14, 所述柔质清洁头14通过可自动伸缩的清洁手臂15安装在所述无人机1前方,所述柔质清洁 头14内置有感应出其与墙壁的压力的压力传感器,所述压力传感器通过感应到压力来调节 所述柔质清洁头14对墙壁的力度大小。所述高空平台设备3通过所述空中传输管4连接并提 供清洗液给所述高压喷射头13,所述高压喷射头13在墙壁上喷出清洗液后再通过所述柔质 清洁头14刷洗。
[0049] 所述空中传输管4包括输送清洗液管道16和输电线路17;所述高空平台设备3包括 清洗液容器6、增压栗8、电源9以及清洁结束后将所述空中传输管4拆卸后收集起来的绕线 装置。所述清洗液容器6通过所述清洗液管道16向所述高压喷射头13输送清洗液,所述电源 9通过所述输电线路17向所述无人机1的供电电池提供电能;所述清洗液容器6出口通过所 述增压栗8连接所述清洗液管道16的入口,并且所述清洗液容器6出口与所述增压栗8连接 处设有微小电动阀门7。所述电源9通过输电线分别向所述控制站5、所述微小电动阀门7和 所述增压栗8提供电能。无人机1通过超声波模块探测与墙壁的距离并保持一定距离,该距 离与高压喷射头13喷出的水压成正比,用电源9给微小电动阀门7和增压泵供电,微小电动 阀门7会根据无人机1飞行高度自动调节清洗液流量,同时清洗液增压后经由无人机1 一端 的高压喷射头13喷出,清洗液在墙壁上形成一固定长d米直线。无人机1垂直下降达到清洗 区域底端后向右平移d/2米,向上达到顶端后再次向右平移d/2米,继续向下飞行,如此形成 S型往复直到完成整个区域的喷射工作,关闭电动阀门和增压泵。在无人机1移动过程中高 压喷射头13也一直工作。
[0050] 无人机1固定于一个长方体结构架中,该结构架稳固可靠、不易变形。高压喷射头 13固定在结构架的前面上侧,柔质清洁头14固定在高压喷射头13的旁边。系留无人机的传 输管4采用橡胶软管,其一端系在结构架的上面中间位置,传输管4里包裹有输液管道16和 输电线17,输液管道16连接高压喷射头13,输电线17经过电压转换电路连接无人机1的供电 电池,电池再给无人机1上用电器件供电。输电线17也可以不经电池直接经电压转换电路给 用电器件供电,此处出于安全保障,优选在无人机平台使用电池。向另一端看,传输管4从绕 线装置10上解除,盘绕在楼层或楼顶地面上,通过架高柱11上滚轮装置12系于一固定出处, 输液管16连接增压栗8的出水口,输电线17连接到市电。如果将增压泵8等装置放置于地面, 假设无人机1在5〇m高空工作则需要扬程大于50m的增压泵,其价格昂贵,将清洗液从高空往 下输送而不是从地面往上输送则避免了高扬程增压泵,可以有效节省成本。但是在地面放 置增压泵等装置具有方便移动的优点,故也不排除将高空平台设备放置在地面即让清洗液 从地面往上输送的方法。
[0051]该系留式无人机高空墙壁清洁作业系统还包括架高柱11,所述架高柱11的顶部设 有供所述清洗液管道ie和所述输电线路17绕过后再连接所述高压喷射头13或者所述无人 机1的滚轮装置I2,所述滚轮装置12正反方向的滚动来收放所述清洗液管道16和所述输电 线路17,并且所述控制站5通过所述滚轮装置12的滚动来使所述清洗液管道16和所述输电 线路17的收放与所述无人机1的上下飞行相匹配。当无人机1在工作中,对传输管4有向下的 拉力即需要额外长度的传输管4时,架高柱11上滚轮装置12会自动放线,且无人机1上升速 度越快,滚轮装置12放线的速度就越快,即滚轮装置12和无人机1的动作是同步的,无人机1 下降时也是如此,上述设计可以使无人机1在任意不规则区域中正常工作。只要多一个架高 柱11和其上的滚轮装置12,就可以多一个无人机平台,实现多机同时工作。
[0052]下面介绍该系留式无人机高空墙壁清洁作业系统一个完整的工作过程,如图3所 示:
[0053]步骤S1:选择合适场地放置高空平台设备3,要求选择的场地需保证无人机工作时 与场地的最大垂直距离低于无人机1的安全飞行值,且在工作时场地始终高于无人机;选择 放置高空平台设备3的同一场地或者地面放置控制站5;转步骤S2;
[00M]步骤S2:将空中传输管4从绕线装置10上全部解下,将传输管4的传输清洗液管道 16—端连接到增压栗17出水口,其另一端绕过架高柱11上的滚轮装置12后与无人机1的高 压喷射头I3连接,将传输管4的输电线I7—端连接到电源9的输出端,其另一端绕过架高柱 11上的滚轮装置I2后与无人机1的电量输入口连接,并用电源9通过输电线给控制站5、微小 电动阀门1供电;转步骤S3;
[0055]步骤S3:通过控制站5选择自动或者手动的工作模式:
[0056]若选择自动模式,通过控制站5控制无人机1沿着工作区域的边沿环绕一周,使无 人机1记下当前选择的工作区域,并通过控制站5设置工作区域中开始工作的原点,最后通 过控制站5控制无人机1回到该原点;转步骤S4;
[0057]若选择手动模式,无人机1受控制站5上遥控杆操纵飞行,高压喷射头13和柔质清 洁头14也被控制站5手动控制工作,转步骤S6;
[0058] 步骤S4:无人机1通过超声波模块探测与墙壁之间的距离,并与墙壁保持一定距 离;微小电动阀门7会根据无人机1飞行高度自动调节清洗液流量,同时清洗液经增压泵8增 压后由无人机1端的高压喷射头13喷出,在无人机1飞行移动过程中高压喷射头13—直保持 清洗液喷出状态,在完成整个选择的工作区域的清洗液喷射工作完成之后,关闭电动阀门7 和增压泵8;转步骤S5;
[0059] 步骤S5:按照无人机1喷射清洗液过程中移动的轨迹,自动伸长清洁手臂15并通过 柔质清洁头14对墙壁进行擦拭;转步骤S7;
[0060] 步骤S6:无人机1通过超声波模块探测与墙壁之间的距离,并与墙壁保持一定距 离;用电源9给微小电动阀门7和增压栗8供电,微小电动阀门7会根据无人机1的飞行高度自 动调节清洗液流量,通过控制站5控制无人机1飞到任意位置,并选择控制高压喷射头13喷 射清洗液或者选择控制柔质清洁头14对墙壁进行擦拭;转步骤S7;
[0061] 步骤S7:通过控制站5遥控无人机1 一端返航,断开无人机1与高空平台设备3之间 传输管4的各连接线,再控制绕线装置1〇收回传输管4,最后断开电源9结束工作流程即可。
[0062] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和 原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种系留式无人机高空墙壁清洁作业系统,其特征在于,包括无人机a)、高空平台 设备(3)和控制站(5);所述无人机(1)的前方设有用于清洁高空墙壁的机载清洁装置(2); 所述高空平台设备(3)放置于楼顶或者适当的楼层或者地面上,并且所述高空平台设备(3) 通过空中传输管(4)向所述无人机(1)提供电能以及向所述机载清洁装置(2)提供清洗液; 所述控制站⑸通过控制所述无人机a)、所述机载清洁装置⑵以及所述高空平台设备(3) 的协调运行来实现对墙壁的清洁。
2. 根据权利要求1所述的系留式无人机高空墙壁清洁作业系统,其特征在于,所述无人 机(1)的前端设有用于测量其与墙壁之间的距离的超声波模块,所述无人机(1)的手臂上设 有用于测量经纬度和高度的GPS模块,所述无人机(1)的手飞控板上设有用于测量风力和温 湿度的气压计;所述无人机(1)通过数传模块将所述超声波模块、所述GPS模块以及所述气 压计的测量信息以及其飞行姿态发送给所述控制站(5)并逐一显示出来。
3. 根据权利要求2所述的系留式无人机高空墙壁清洁作业系统,其特征在于,所述无人 机⑴还包括自惯性测量单元,并且所述无人机⑴利用源自所述惯性测量单元、所述GPS模 块和所述气压计的测量信息并基于扩展卡尔曼滤波进行数据融合,以提高其姿态角的精 度。
4. 根据权利要求1所述的系留式无人机高空墙壁清洁作业系统,其特征在于,所述无人 机(1)上设有用于清洁时拍摄墙壁的摄像头,所述摄像头通过图传模块将拍摄的图片发送 给所述控制站⑸并显示出来。
5. 根据权利要求1所述的系留式无人机高空墙壁清洁作业系统,其特征在于,所述无人 机(1)的飞行控制器采用PID自动校正控制算法快速做出相应飞行动作从而到达规定的位 置。
6. 根据权利要求1所述的系留式无人机高空墙壁清洁作业系统,其特征在于,所述机载 清洁装置⑵包括处于所述无人机⑴前方的高压喷射头(13)和柔质清洁头(14),所述柔质 清洁头(14)通过可自动伸缩的清洁手臂(15)安装在所述无人机(1)前方,所述柔质清洁头 (14)内置有感应出其与墙壁的压力的压力传感器,所述压力传感器通过感应到压力来调节 所述柔质清洁头(14)对墙壁的力度大小; 所述高空平台设备(3)通过所述空中传输管(4)连接并提供清洗液给所述高压喷射头 (13),所述高压喷射头(13)在墙壁上喷出清洗液后再通过所述柔质清洁头(14)刷洗。
7. 根据权利要求6所述的系留式无人机高空墙壁清洁作业系统,其特征在于,所述空中 传输管⑷包括输送清洗液管道(16)和输电线路(17);所述高空平台设备(3)包括清洗液容 器(6)、增压泵(8)和电源(9);所述清洗液容器⑹通过所述清洗液管道(16)向所述高压喷 射头(13)输送清洗液,所述电源(9)通过所述输电线路(17)向所述无人机⑴的供电电池提 供电能;所述清洗液容器(6)出口通过所述增压泵(8)连接所述清洗液管道(16)的入口,并 且所述清洗液容器⑹出口与所述增压泵⑻连接处设有微小电动阀门; 所述电源(9)通过输电线分别向所述控制站(5)、所述微小电动阀门(7)和所述增压泵 ⑻提供电能。
8. 根据权利要求7所述的系留式无人机高空墙壁清洁作业系统,其特征在于,还包括架 高柱(11),所述架高柱(11)的顶部设有供所述清洗液管道(16)和所述输电线路(17)绕过后 再连接所述高压喷射头(13)或者所述无人机(1)的滚轮装置(12),所述滚轮装置(12)正反 方向的滚动来收放所述清洗液管道(16)和所述输电线路(17),并且所述控制站(5)通过所 述滚轮装置(12)的滚动来使所述清洗液管道(16)和所述输电线路(H)的收放与所述无人 机⑴的上下飞行相匹配。 _
9. 根据权利要求1所述的系留式无人机高空墙壁清洁作业系统,其特征在于,所述高空 平台设备(3)还包括清洁结束后将所述空中传输管⑷拆卸后收集起来的绕线装置。
10. 根据权利要求1至9所述的系留式无人机高空墙壁清洁作业系统的工作方法,其特 征在于,包括如下的步骤: S1:选择合适场地放置高空平台设备(3),要求选择的场地需保证无人机工作时与场地 的最大垂直距离低于无人机(1)的安全飞行值,且在工作时场地始终高于无人机;选择放置 高空平台设备(3)的同一场地或者地面放置控制站(5);转步骤S2; S2 :将空中传输管(4)从绕线装置(10)上全部解下,将传输管(4)的传输清洗液管道 (16) —端连接到增压泵(17)出水口,其另一端绕过架高柱(11)上的滚轮装置(12)后与无人 机(1)的高压喷射头(13)连接,将传输管⑷的输电线(17) —端连接到电源⑼的输出端,其 另一端绕过架高柱(11)上的滚轮装置(12)后与无人机⑴的电量输入口连接,并用电源(9) 通过输电线给控制站(5)、微小电动阀门⑴供电;转步骤S3; S3:通过控制站⑸选择自动或者手动的工作模式: 若选择自动模式,通过控制站(5)控制无人机(1)沿着工作区域的边沿环绕一周,使无 人机⑴记下当前选择的工作区域,并通过控制站⑸设置工作区域中开始工作的原点,最 后通过控制站⑸控制无人机⑴回到该原点;转步骤S4; 右选择手动模式,无人机(1)受控制站(5)上遥控杆fe纵飞fT,尚压喷射头(13)和柔质 清洁头(14)也被控制站(5)手动控制工作,转步骤S6; S4:无人机(1)通过超声波模块探测与墙壁之间的距离,并与墙壁保持一定距离;微小 电动阀门(7)会根据无人机(1)飞行高度自动调节清洗液流量,同时清洗液经增压泵(8)增 压后由无人机(1)端的高压喷射头(13)喷出,在无人机(1)飞行移动过程中高压喷射头(13) 一直保持清洗液喷出状态,在完成整个选择的工作区域的清洗液喷射工作完成之后,关闭 电动阀门⑺和增压栗⑻;转步骤S5; S5:按照无人机(1)喷射清洗液过程中移动的轨迹,自动伸长清洁手臂(15)并通过柔质 清洁头(14)对墙壁进行擦拭;转步骤S7; S6:无人机(1)通过超声波模块探测与墙壁之间的距离,并与墙壁保持一定距离;用电 源⑼给微小电动阀门⑺和增压泵(8)供电,微小电动阀门⑺会根据无人机⑴的飞行高 度自动调节清洗液流量,通过控制站(5)控制无人机(1)飞到任意位置,并选择控制高压喷 射头(13)喷射清洗液或者选择控制柔质清洁头(14)对墙壁进行擦拭;转步骤S7; S7:通过控制站(5)遥控无人机(1) 一端返航,断开无人机(1)与高空平台设备(3)之间 传输管⑷的各连接线,再控制绕线装置(10)收回传输管(4),最后断开电源⑼结束工作流 程即可。
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