CN107824548A - 一种系留无人机线缆自动清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种系留无人机线缆自动清洁装置，利用设置在壳体上的雨量感应器对应根据降雨量和降雨强度对应产生脉冲信号，根据该脉冲信号对应产生环绕线缆的环形气流，由于线缆是从无人机端依次经过导向软管、除污桶和气流擦洗器缠绕回收到绕线盘的，当线缆上残留的雨水和污物在经过气流擦洗器时，会通过气流擦洗器产生的360度旋转的圆锥形圆环形气流，将线缆上的污物清理干净，以使污物落入到除污桶中。与现有技术相比，本发明实现了系留无人机线缆的自动清洁，其具有安全可靠、清洁效率高的优点。

Description

一种系留无人机线缆自动清洁装置

技术领域

本发明涉及系留无人机，具体涉及的是一种系留无人机线缆自动清洁装置。

背景技术

系留无人机是使用系留线缆为无人机供电，能使无人机长时间悬停在空中，从而完成空中作业的无人机系统。由于系留无人机需要适应各种环境下长时间的飞行，线缆上经常会附着一些污物难以清除，尤其在雨天飞行时，线缆上还会沾有雨水，而雨水在与污物汇合会更难清除，如果这种情况下把线缆收起来，雨水会被带入机箱内部，造成机箱内部设备损坏；而且长时间储存沾有雨水及污物的线缆会加速线缆的老化，减少其使用寿命。

为此，出现了系留无人机线缆清洁装置，利用系留线缆清洁装置可以对线缆进行清洁，从而保证绕线盘上线缆的干净整洁。但是目前的系留无人机线缆清洁装置大多采用的是在出线口使用毛毡或者海绵等清洁部件与线缆相接触的方式进行清理，通过清洁面与线缆表面相对摩擦，对线缆进行清洁，这种清理方式效果较差，虽然能够清理一部分的杂物，但是线缆上仍会有残留一些附着力强的杂质难以清理，线缆上能够清理的一部分污物、水等杂物仍然保留在箱体内，并没有从根本意义上起到清洁线缆的作用。而这种装置使用时间一长，毛毡或海绵表面也会变脏，所以需要定期更换或清洗海绵或毛毡才能起到一定的清洁效果，这种方式需要定期的人员维护。另外，一般回收时线缆会附带很多水分和湿气，一旦清理不干净，严重就会加速线缆的老化，产生安全隐患。

基于上述技术问题，亟需研制出一种系留无人机线缆自动清洁设备。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种安全可靠、清洁效率高的系留无人机线缆自动清洁设备。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种系留无人机线缆自动清洁装置，包括壳体及一安装在壳体中的控制器，所述壳体内通过一隔板隔离形成有第一腔体和第二腔体；所述第一腔体内安装有一绕线盘和一除污桶，所述除污桶的侧面安装有一与除污桶连通的气流擦洗器，除污桶顶部设置有一与除污桶连通的导向软管；所述绕线盘上绕置有线缆，且所述线缆依次穿过气流擦洗器、除污桶后从导向软管延伸出壳体外部与位于空中的系留无人机连接；所述第二腔体内安装有一储气罐、一电机和一气泵，所述控制器通过电机与气泵连接，气泵通过第一导气管与储气罐连接，储气罐通过第二导气管与所述气流擦洗器连接；其中，所述控制器根据控制指令控制电机工作，电机驱动气泵打气，气泵打气产生的空气经第一导气管后存储于储气罐中，所述储气罐经第二导气管输出压缩空气到所述气流擦洗器，压缩空气经过气流擦洗器的空气环时，对应产生一个绕线缆的360度旋转的圆锥形圆环形气流，以对线缆进行清洁。

优选地，所述壳体顶部安装有一用于监测降雨量和降雨强度的雨量感应器，该雨量感应器与所述控制器连接，用于根据监测的降雨量产生清洁线缆的脉冲信号以发送给控制器，所述控制器根据该脉冲信号对应产生控制指令以控制电机工作。

优选地，所述雨量感应器是一个由第一水斗和第二水斗构成的机械双稳态结构，当第一水斗接水时，第二水斗处于等待状态，而当第一水斗中水积满时，第一水斗对应翻倒，处于等待状态，第二水斗处于工作状态，并反复执行上述过程，且水斗每翻倒一次对应产生一个脉冲信号给控制器。

优选地，所述第二腔体内还安装有一舵机，该舵机上设置有一阀门，所述第二导气管通过该阀门与所述气流擦洗器连接，通过所述阀门可控制储气罐的出气量大小。

优选地，所述壳体顶部设置有一过线孔，该过线孔通过所述导向软管与除污桶连接。

优选地，所述隔板上设置有一导气管通孔，所述第二导气管穿过所述导气管通孔与所述气流擦洗器连接。

优选地，所述除污桶为可拆卸的半圆柱体，其底部对应设置有一个排水孔。

本发明提供的系留无人机线缆自动清洁装置，利用设置在壳体上的雨量感应器对应根据降雨量和降雨强度对应产生脉冲信号，根据该脉冲信号对应产生环绕线缆的环形气流，由于线缆是从无人机端依次经过导向软管、除污桶和气流擦洗器缠绕回收到绕线盘的，当线缆上残留的雨水和污物在经过气流擦洗器时，会通过气流擦洗器产生的360度旋转的圆锥形圆环形气流，将线缆上的污物清理干净，以使污物落入到除污桶中。与现有技术相比，本发明实现了系留无人机线缆的自动清洁，其具有安全可靠、清洁效率高的优点。

附图说明

图1为本发明系留无人机线缆自动清洁装置主视结构示意图一；

图2为本发明系留无人机线缆自动清洁装置主视结构示意图二；

图3为本发明系留无人机线缆自动清洁装置侧视结构示意图；

图4为本发明系留无人机线缆自动清洁装置的系统框图；

图5为本发明系留无人机线缆自动清洁装置的工作流程图。

图中标识说明：壳体100、第一腔体101、过线孔1011、第二腔体102、隔板103、导气管通孔1031、绕线盘200、线缆201、除污桶300、导向软管301、气流擦洗器400、雨量感应器500、储气罐600、第一导气管601、第二导气管602、电机700、气泵800、舵机900、阀门901。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有系留无人机线缆清洁存在清洁效果差、维护成本高，效率低的问题，本发明提供了一种清洁效果好、维护成本低，清洁效率高的系留无人机线缆自动清洁装置。

请参阅图1所示，图1为本发明系留无人机线缆自动清洁装置主视结构示意图一。其中该清洁装置设置于地面端，与系留无人机通过线缆连接，其包括有一个壳体100，该壳体100内设置有一个隔板103，通过该隔板103对应将壳体100内分成第一腔体101和第二腔体102两部分。

在壳体100的顶部设置有一个与第一腔体101连通的过线孔1011，以便于线缆能够穿过该过线孔1011与系留无人机连接。

在隔板103上设置有一个导气管通孔1031，第一腔体101和第二腔体102通过该导气管通孔1031对应连接在一起。

如图2所示，图2为本发明系留无人机线缆自动清洁装置主视结构示意图二。其中第一腔体101内安装有一个绕线盘200和一个除污桶300，除污桶300的侧面安装有一个与除污桶300连通的气流擦洗器400，除污桶300的顶部设置有一个与除污桶300连通的导向软管301，除污桶300通过该导向软管301与壳体100顶部的过线孔1011连接；除污桶300为可拆卸的半圆柱体，其对应安装在隔板103一侧，且其底部对应设置有一个排水孔。

绕线盘200上绕置有线缆201，且线缆201依次穿过气流擦洗器400、除污桶300后经过导向软管301，由过线孔1011延伸出壳体100外部，并与位于空中的系留无人机连接。

如图3所示，图3为本发明系留无人机线缆自动清洁装置侧视结构示意图。第二腔体102内安装有一个储气罐600、一个电机700、一个气泵800以及一个机械手电动阀门。

其中电机700为双电机，气泵800为双缸气泵，电机700与安装在壳体100中的控制器对应连接，并通过控制器控制电机700工作，气泵800通过第一导气管601与储气罐600连接，储气罐600通过第二导气管602及机械手电动阀门与所述气流擦洗器400连接。

机械手电动阀门由舵机900和阀门901构成，其中通过舵机900控制阀门901开关可以对应控制储气罐600的出气量。

在壳体100的顶部安装有一个用于监测降雨量和降雨强度的雨量感应器500，该雨量感应器500与控制器连接，用于根据监测的降雨量产生清洁线缆的脉冲信号以发送给控制器，控制器根据该脉冲信号对应产生控制指令以控制电机700工作。雨量感应器500是一个由第一水斗和第二水斗构成的机械双稳态结构，当第一水斗接水时，第二水斗处于等待状态，而当第一水斗中水积满时，第一水斗对应翻倒，处于等待状态，第二水斗处于工作状态，并反复执行上述过程，且水斗每翻倒一次对应产生一个脉冲信号给控制器。

如图4所示，图4为本发明系留无人机线缆自动清洁装置的系统框图。本发明整个系统包括有清洁装置、与清洁装置连接的供电单元和一个终端设备。

供电单元为整个清洁装置供电，以保证整个系统的可靠稳定工作。

清洁装置中安装有控制器和雨量感应器，雨量感应器在有雨的时候会根据降雨量和降雨强度对应产生相应的脉冲信号，该脉冲信号会对应发送给控制器，控制器结合其他设备的信息，通过对来自雨量感应器的脉冲信号进行分析处理，产生控制指令，从而对应控制电机工作，电机对应驱动气泵打气，气泵打气产生的空气经第一导气管后存储于储气罐中，储气罐经第二导气管输出压缩空气到气流擦洗器，压缩空气经过气流擦洗器的空气环时，对应产生一个绕线缆360度旋转的圆锥形环形气流，从而对线缆进行清洁。

而清洁气流的大小，可以根据机械手电动阀门(由舵机和阀门构成)进行控制，如果降雨量大或者降雨强度大，对应的气流就大，反之则小。

如图5所示，图5为本发明系留无人机线缆自动清洁装置的工作流程图。本发明系留无人机线缆自动清洁装置的工作过程为：当天气无雨时，由于雨量感应器没有监测到雨水，所以没有脉冲信号的产生，当飞机处于悬停或者上升状态时，线缆不动或者往外出线，此时不需要对线缆进行清洗；当飞机处于下降状态时，绕线盘就进行收线，此时需要拨动阀门，使其处于除尘模式。

当天气有雨时，由于雨量感应器监测到雨水，所以会产生脉冲信号，此时不管飞机处于什么状态下，都要进行线缆的清洁。通过产生的脉冲信号，计算出雨量的大小，根据雨量的大小做出相应报警信息，并将信息传给终端设备，此时可以设定雨的等级，当达到飞机防雨等级时，可以自动告知飞机，让飞机自动降落。

综上所述，本发明通过雨量感应器自动监测线缆是否需要清理，当监测需要清理时，能够利用双电机通过活塞式方式自动给储气罐充气，并通过导向软管，将线缆上的杂物或水引向可拆卸半圆柱体除污桶中，而从除污桶出来的线缆则通过气流擦洗器利用气泵产生的气流形成360°圆锥形圆环气流进行清洗，从而能够将水或灰尘无死角的去除干净。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种系留无人机线缆自动清洁装置，其特征在于，包括壳体(100)及一安装在壳体(100)中的控制器，所述壳体(100)内通过一隔板(103)隔离形成有第一腔体(101)和第二腔体(102)；所述第一腔体(101)内安装有一绕线盘(200)和一除污桶(300)，所述除污桶(300)的侧面安装有一与除污桶(300)连通的气流擦洗器(400)，除污桶(300)顶部设置有一与除污桶(300)连通的导向软管(301)；所述绕线盘(200)上绕置有线缆(201)，且所述线缆(201)依次穿过气流擦洗器(400)、除污桶(300)后从导向软管(301)延伸出壳体(100)外部与位于空中的系留无人机连接；所述第二腔体(102)内安装有一储气罐(600)、一电机(700)和一气泵(800)，所述控制器通过电机(700)与气泵(800)连接，气泵(800)通过第一导气管(601)与储气罐(600)连接，储气罐(600)通过第二导气管(602)与所述气流擦洗器(400)连接；其中，所述控制器根据控制指令控制电机(700)工作，电机(700)驱动气泵(800)打气，气泵(800)打气产生的空气经第一导气管(601)后存储于储气罐(600)中，所述储气罐(600)经第二导气管(602)输出压缩空气到所述气流擦洗器(400)，压缩空气经过气流擦洗器(400)的空气环时，对应产生一个绕线缆(201)的360度旋转的圆锥形圆环形气流，以对线缆(201)进行清洁。

2.如权利要求1所述的系留无人机线缆自动清洁装置，其特征在于，所述壳体(100)顶部安装有一用于监测降雨量和降雨强度的雨量感应器(500)，该雨量感应器(500)与所述控制器连接，用于根据监测的降雨量产生清洁线缆(301)的脉冲信号以发送给控制器，所述控制器根据该脉冲信号对应产生控制指令以控制电机(700)工作。

3.如权利要求2所述的系留无人机线缆自动清洁装置，其特征在于，所述雨量感应器(500)是一个由第一水斗和第二水斗构成的机械双稳态结构，当第一水斗接水时，第二水斗处于等待状态，而当第一水斗中水积满时，第一水斗对应翻倒，处于等待状态，第二水斗处于工作状态，并反复执行上述过程，且水斗每翻倒一次对应产生一个脉冲信号给控制器。

4.如权利要求2所述的系留无人机线缆自动清洁装置，其特征在于，所述第二腔体(102)内还安装有一舵机(900)，该舵机(900)上设置有一阀门(901)，所述第二导气管(602)通过该阀门(901)与所述气流擦洗器(400)连接，通过所述阀门(901)可控制储气罐(600)的出气量大小。

5.如权利要求4所述的系留无人机线缆自动清洁装置，其特征在于，所述壳体(100)顶部设置有一过线孔(1011)，该过线孔(1011)通过所述导向软管(301)与除污桶(300)连接。

6.如权利要求5所述的系留无人机线缆自动清洁装置，其特征在于，所述隔板(103)上设置有一导气管通孔(1031)，所述第二导气管(602)穿过所述导气管通孔(1031)与所述气流擦洗器(400)连接。

7.如权利要求1所述的系留无人机线缆自动清洁装置，其特征在于，所述除污桶(300)为可拆卸的半圆柱体，其底部对应设置有一个排水孔。