CN107822570A - 一种基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，包括主体、固定机构和清洗机构，所述固定机构包括第一驱动组件、吸附组件、第一套筒、第一支撑杆、第二连接杆和第一连接杆，所述吸附组件包括第一电机、吸盘、第二套筒、驱动杆、曲轴和外壳，所述清洗机构包括第二驱动组件、清洗组件、第三套筒、第一齿轮、第二支撑杆和移动组件，所述第一驱动组件包括第二电机、丝杆和驱动块，该基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机中，通过固定机构，使无人机在清洗玻璃外墙的时候，可以牢固的吸附在玻璃外墙上，提高了无人机的安全性，不仅如此，通过清洗机构，使无人机可以对玻璃外墙进行清洗，提高了清洗玻璃外墙的效率和安全性。

Description

一种基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些肮脏或危险的任务，无人机按应用领域，可分为军用与民用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
随着无人机技术的发展，无人机已经被运用到各行各业中，现如今，人们在对高楼的玻璃外墙进行清洗的时候，一般通过人工手动进行清洗，不仅效率低下，而且在高空作业的过程中，降低了工作人员的安全性，不仅如此，在人们使用无人机清洗玻璃外墙的时候，无人机如果长时间的悬浮在空中，将会加快无人机的电力消耗，当无人机电力消耗殆尽的时候，无人机存在着从高空掉落的风险，降低了无人机的安全性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，包括主体、固定机构和清洗机构，所述固定机构设置在主体的下方，所述清洗机构设置在固定机构上；
所述固定机构包括第一驱动组件、吸附组件、第一套筒、第一支撑杆、第二连接杆和第一连接杆，所述第一套筒设置在主体的下方，所述第一支撑杆的一端设置在第一套筒内，所述吸附机构设置在第一支撑杆上远离第一套筒的一端，所述第一连接杆的上端设置在第一支撑杆的下方，所述第一连接杆的下端与第二连接杆的一端固定连接，所述第一驱动组件设置在第一套筒的下方，所述第二连接杆的另一端设置在第一驱动组件上，所述第一驱动组件与第二连接杆传动连接；
所述吸附组件包括第一电机、吸盘、第二套筒、驱动杆、曲轴和外壳，所述外壳的竖向截面的形状为开口向一侧的U形，所述外壳设置在第一支撑杆上远离第一套筒的一端，所述曲轴竖向铰接在外壳的U形开口内，所述第一电机设置在外壳的上方，所述第一电机与曲轴传动连接，所述第二套筒套设在曲轴的主轴颈上，所述驱动杆的一端设置在第二套筒上，所述吸盘设置在外壳的U形开口处，所述驱动杆的另一端铰接在吸盘的中部；
所述清洗机构包括第二驱动组件、清洗组件、第三套筒、第一齿轮、第二支撑杆和移动组件，所述第三套筒套设在第一支撑杆靠近外壳的一端上，所述第一齿轮套设在第三套筒上，所述第二驱动组件设置在第一支撑杆上，所述第二驱动组件通过第一齿轮与第三套筒传动连接，所述第二支撑杆设置在第三套筒上，所述移动组件设置在第二支撑杆上，所述清洗组件设置在移动组件上。
作为优选，为了驱动第一支撑杆左右移动，所述第一驱动组件包括第二电机、丝杆和驱动块，所述第二电机设置在第一套筒的下方远离第一支撑杆的一端，所述丝杆水平设置，所述第二电机与丝杆传动连接，所述驱动块套设在丝杆上，所述丝杆与驱动块螺纹连接。
作为优选，为了驱动第三套筒绕着第一支撑杆转动，所述第二驱动组件包括第四电机和第二齿轮，所述第四电机设置在第一支撑杆上，所述第四电机与第二齿轮传动连接，所述第二齿轮与第一齿轮啮合。
作为优选，为了驱动清洁刷沿着第二支撑杆移动，所述移动组件包括第五电机、移动块和蜗杆，所述移动块的内部设有空腔，所述移动块套设在第二支撑杆上，所述蜗杆竖向铰接在移动块的空腔内，所述第五电机设置在移动块的上方，所述第五电机与蜗杆传动连接，所述第二支撑杆靠近蜗杆的一侧设有齿条，所述蜗杆与齿条匹配。
作为优选，为了对玻璃外墙进行清洗，所述清洗组件包括第三电机和清洁刷，所述第三电机设置在移动块上，所述第三电机与清洁刷传动连接。
作为优选，为了提高吸盘的吸附能力，所述吸盘的材质为橡胶。
作为优选，为了提高第四电机的驱动能力，所述第四电机为伺服电机。
作为优选，为了提高移动块的稳定性，所述第二支撑杆的下方还设有限位块。
作为优选，为了提高无人机的智能化程度，所述主体的内部还设有PLC 和无线信号收发模块。
作为优选，为了提高第一支撑杆的稳定性，所述第一套筒与第一支撑杆过渡配合。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机中，通过固定机构，使无人机在清洗玻璃外墙的时候，可以牢固的吸附在玻璃外墙上，提高了无人机的安全性，与传统的固定机构相比，该机构通过吸附组件，不仅提高了无人机吸附的牢固度，还提高了将无人机从玻璃外墙上取下的便捷性，不仅如此，通过清洗机构，使无人机可以对玻璃外墙进行清洗，提高了清洗玻璃外墙的效率和安全性，与传统机构相比，该机构通过第二支撑杆和移动组件扩大了清洁刷的清洗范围，进一步提高了无人机清洗玻璃外墙的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机的固定机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机的清洗机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机的移动组件的结构示意图；
图中：1. 主体，2. 第一套筒，3. 第一支撑杆，4. 第一电机，5. 吸盘，6. 第二套筒，7.驱动杆，8. 曲轴，9. 外壳，10. 第一连接杆，11. 第二连接杆，12. 丝杆，13. 驱动块，14.第二电机，15. 第一齿轮，16. 第三套筒，17. 第二支撑杆，18. 第三电机，19. 清洁刷，20.限位块，21. 第二齿轮，22. 第四电机，23. 第五电机，24. 移动块，25. 蜗杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，包括主体1、固定机构和清洗机构，所述固定机构设置在主体1的下方，所述清洗机构设置在固定机构上；
如图2所示，所述固定机构包括第一驱动组件、吸附组件、第一套筒2、第一支撑杆3、第二连接杆11和第一连接杆10，所述第一套筒2设置在主体1的下方，所述第一支撑杆3的一端设置在第一套筒2内，所述吸附机构设置在第一支撑杆3上远离第一套筒2的一端，所述第一连接杆10的上端设置在第一支撑杆3的下方，所述第一连接杆10的下端与第二连接杆11的一端固定连接，所述第一驱动组件设置在第一套筒2的下方，所述第二连接杆11的另一端设置在第一驱动组件上，所述第一驱动组件与第二连接杆11传动连接；
其中，在无人机对玻璃外墙进行清洗的时候，在PLC的控制下，第一驱动组件通过第一连接杆10和第二连接杆11驱动第一支撑杆3左右移动，从而使第一支撑杆3从第一套筒2内部伸出，之后通过吸附组件将无人机固定在玻璃外墙上，提高了无人机在清洗玻璃外墙时候的安全性；
如图2所示，所述吸附组件包括第一电机4、吸盘5、第二套筒6、驱动杆7、曲轴8和外壳9，所述外壳9的竖向截面的形状为开口向一侧的U形，所述外壳9设置在第一支撑杆3上远离第一套筒2的一端，所述曲轴8竖向铰接在外壳9的U形开口内，所述第一电机4设置在外壳9的上方，所述第一电机4与曲轴8传动连接，所述第二套筒6套设在曲轴8的主轴颈上，所述驱动杆7的一端设置在第二套筒6上，所述吸盘5设置在外壳9的U形开口处，所述驱动杆7的另一端铰接在吸盘5的中部；
其中，通过第一电机4驱动曲轴8转动，从而通过曲轴8驱动第二套筒6左右移动，在第二套筒6的拉力的作用下，通过驱动杆7拉动吸盘5，从而通过吸盘5将无人机固定在玻璃外墙上；
如图3所示，所述清洗机构包括第二驱动组件、清洗组件、第三套筒16、第一齿轮15、第二支撑杆17和移动组件，所述第三套筒16套设在第一支撑杆3靠近外壳9的一端上，所述第一齿轮15套设在第三套筒16上，所述第二驱动组件设置在第一支撑杆3上，所述第二驱动组件通过第一齿轮15与第三套筒16传动连接，所述第二支撑杆17设置在第三套筒16上，所述移动组件设置在第二支撑杆17上，所述清洗组件设置在移动组件上；
其中，当无人机在玻璃外墙上固定牢固之后，通过第二驱动组件驱动第三套筒16绕着第一支撑杆3转动，从而通过第一支撑杆3驱动移动组件和清洗组件以第一支撑杆3为圆心转动，之后通过移动组件驱动清洗组件，使清洗组件沿着第二支撑杆17移动，使清洗组件在以第一支撑杆3为圆心转动的同时，沿着第二支撑杆17移动，扩大了清洗组件的清洗范围，提高了无人机清洗玻璃外墙的效率和质量。
如图2所示，作为优选，为了驱动第一支撑杆3左右移动，所述第一驱动组件包括第二电机14、丝杆12和驱动块13，所述第二电机14设置在第一套筒2的下方远离第一支撑杆3的一端，所述丝杆12水平设置，所述第二电机14与丝杆12传动连接，所述驱动块13套设在丝杆12上，所述丝杆12与驱动块13螺纹连接；
其中，通过第二电机14驱动丝杆12转动，在丝杆12转动的过程中，在丝杆12与驱动块13的相互作用下，通过丝杆12驱动驱动块13左右移动，从而在第一连接杆10和第二连接杆11的作用下，驱动第一支撑杆3伸出第一套筒2外部或者收到第一套筒2内部。
如图3-4所示，所述第二驱动组件包括第四电机22和第二齿轮21，所述第四电机22设置在第一支撑杆3上，所述第四电机22与第二齿轮21传动连接，所述第二齿轮21与第一齿轮15啮合；
所述移动组件包括第五电机23、移动块24和蜗杆25，所述移动块24的内部设有空腔，所述移动块24套设在第二支撑杆17上，所述蜗杆25竖向铰接在移动块24的空腔内，所述第五电机23设置在移动块24的上方，所述第五电机23与蜗杆25传动连接，所述第二支撑杆17靠近蜗杆25的一侧设有齿条，所述蜗杆25与齿条匹配；
所述清洗组件包括第三电机18和清洁刷19，所述第三电机18设置在移动块24上，所述第三电机18与清洁刷19传动连接；
其中，通过第四电机22驱动第二齿轮21转动，之后通过第二齿轮21驱动第一齿轮15转动，从而通过第一齿轮15驱动第三套筒16转动，在第三套筒16的作用下，驱动第二支撑杆17以第一支撑杆3为圆心转动，从而扩大了无人机的清洗范围，在此同时，通过第五电机23驱动蜗杆25转动，在蜗杆25与齿条的相互作用下，通过蜗杆25驱动移动块24沿着第二支撑杆17上下移动，从而进一步扩大了无人机的清洗范围，在第三电机18的驱动下，通过清洁刷19对玻璃外墙进行清洗，从而提高了无人机对玻璃外墙的清洗效果。
作为优选，为了提高吸盘5的吸附能力，所述吸盘5的材质为橡胶，由于橡胶的质地较为柔软，从而减小了吸盘5与玻璃外墙之间的间隙，提高了吸盘5的吸附能力，提高了无人机的安全性。
作为优选，为了提高第四电机22的驱动能力，所述第四电机22为伺服电机。
作为优选，为了提高移动块24的稳定性，所述第二支撑杆17的下方还设有限位块20，通过限位块20使移动块24移动到第二支撑杆17远离第三套筒16一端的时候，无法继续移动，从而降低了移动块24从第二支撑杆17上脱落的几率，提高了移动块24的稳定性。
作为优选，为了提高无人机的智能化程度，所述主体1的内部还设有PLC 和无线信号收发模块，通过无线信号收发模块使无人机可以与移动设备建立通讯，从而通过移动设备远程控制无人机，从而提高了无人机的智能化程度。
作为优选，为了提高第一支撑杆3的稳定性，所述第一套筒2与第一支撑杆3过渡配合，通过第一套筒2与第一支撑杆3过渡配合，减小了第一套筒2与第一支撑杆3之间的间隙，从而使第一套筒2与第一支撑杆3连接更加紧密，提高了第一支撑杆3的稳定性。
在无人机对玻璃外墙进行清洗的时候，在PLC的控制下，第一驱动组件通过第一连接杆10和第二连接杆11驱动第一支撑杆3左右移动，从而使第一支撑杆3从第一套筒2内部伸出，之后通过吸附组件将无人机固定在玻璃外墙上，提高了无人机在清洗玻璃外墙时候的安全性，当无人机在玻璃外墙上固定牢固之后，通过第二驱动组件驱动第三套筒16绕着第一支撑杆3转动，从而通过第一支撑杆3驱动移动组件和清洗组件以第一支撑杆3为圆心转动，之后通过移动组件驱动清洗组件，使清洗组件沿着第二支撑杆17移动，使清洗组件在以第一支撑杆3为圆心转动的同时，沿着第二支撑杆17移动，扩大了清洗组件的清洗范围，提高了无人机清洗玻璃外墙的效率和质量。
与现有技术相比，该基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机中，通过固定机构，使无人机在清洗玻璃外墙的时候，可以牢固的吸附在玻璃外墙上，提高了无人机的安全性，与传统的固定机构相比，该机构通过吸附组件，不仅提高了无人机吸附的牢固度，还提高了将无人机从玻璃外墙上取下的便捷性，不仅如此，通过清洗机构，使无人机可以对玻璃外墙进行清洗，提高了清洗玻璃外墙的效率和安全性，与传统机构相比，该机构通过第二支撑杆17和移动组件扩大了清洁刷19的清洗范围，进一步提高了无人机清洗玻璃外墙的效率。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，其特征在于，包括主体（1）、固定机构和清洗机构，所述固定机构设置在主体（1）的下方，所述清洗机构设置在固定机构上；
所述固定机构包括第一驱动组件、吸附组件、第一套筒（2）、第一支撑杆（3）、第二连接杆（11）和第一连接杆（10），所述第一套筒（2）设置在主体（1）的下方，所述第一支撑杆（3）的一端设置在第一套筒（2）内，所述吸附机构设置在第一支撑杆（3）上远离第一套筒（2）的一端，所述第一连接杆（10）的上端设置在第一支撑杆（3）的下方，所述第一连接杆（10）的下端与第二连接杆（11）的一端固定连接，所述第一驱动组件设置在第一套筒（2）的下方，所述第二连接杆（11）的另一端设置在第一驱动组件上，所述第一驱动组件与第二连接杆（11）传动连接；
所述吸附组件包括第一电机（4）、吸盘（5）、第二套筒（6）、驱动杆（7）、曲轴（8）和外壳（9），所述外壳（9）的竖向截面的形状为开口向一侧的U形，所述外壳（9）设置在第一支撑杆（3）上远离第一套筒（2）的一端，所述曲轴（8）竖向铰接在外壳（9）的U形开口内，所述第一电机（4）设置在外壳（9）的上方，所述第一电机（4）与曲轴（8）传动连接，所述第二套筒（6）套设在曲轴（8）的主轴颈上，所述驱动杆（7）的一端设置在第二套筒（6）上，所述吸盘（5）设置在外壳（9）的U形开口处，所述驱动杆（7）的另一端铰接在吸盘（5）的中部；
所述清洗机构包括第二驱动组件、清洗组件、第三套筒（16）、第一齿轮（15）、第二支撑杆（17）和移动组件，所述第三套筒（16）套设在第一支撑杆（3）靠近外壳（9）的一端上，所述第一齿轮（15）套设在第三套筒（16）上，所述第二驱动组件设置在第一支撑杆（3）上，所述第二驱动组件通过第一齿轮（15）与第三套筒（16）传动连接，所述第二支撑杆（17）设置在第三套筒（16）上，所述移动组件设置在第二支撑杆（17）上，所述清洗组件设置在移动组件上。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，其特征在于，所述第一驱动组件包括第二电机（14）、丝杆（12）和驱动块（13），所述第二电机（14）设置在第一套筒（2）的下方远离第一支撑杆（3）的一端，所述丝杆（12）水平设置，所述第二电机（14）与丝杆（12）传动连接，所述驱动块（13）套设在丝杆（12）上，所述丝杆（12）与驱动块（13）螺纹连接。
3.如权利要求1所述的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，其特征在于，所述第二驱动组件包括第四电机（22）和第二齿轮（21），所述第四电机（22）设置在第一支撑杆（3）上，所述第四电机（22）与第二齿轮（21）传动连接，所述第二齿轮（21）与第一齿轮（15）啮合。
4.如权利要求1所述的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，其特征在于，所述移动组件包括第五电机（23）、移动块（24）和蜗杆（25），所述移动块（24）的内部设有空腔，所述移动块（24）套设在第二支撑杆（17）上，所述蜗杆（25）竖向铰接在移动块（24）的空腔内，所述第五电机（23）设置在移动块（24）的上方，所述第五电机（23）与蜗杆（25）传动连接，所述第二支撑杆（17）靠近蜗杆（25）的一侧设有齿条，所述蜗杆（25）与齿条匹配。
5.如权利要求1所述的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，其特征在于，所述清洗组件包括第三电机（18）和清洁刷（19），所述第三电机（18）设置在移动块（24）上，所述第三电机（18）与清洁刷（19）传动连接。
6.如权利要求1所述的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，其特征在于，所述吸盘（5）的材质为橡胶。
7.如权利要求3所述的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，其特征在于，所述第四电机（22）为伺服电机。
8.如权利要求1所述的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，其特征在于，所述第二支撑杆（17）的下方还设有限位块（20）。
9.如权利要求4所述的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，其特征在于，所述主体（1）的内部还设有PLC 和无线信号收发模块。
10.如权利要求1所述的基于物联网的用于高楼玻璃外墙清洗的无人机，其特征在于，所述第一套筒（2）与第一支撑杆（3）过渡配合。
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