CN109625284A - 一种用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,包括主体、若干运输装置和若干飞行机构,运输装置包括调节机构、调节板和运输机构,调节机构包括连接杆、转动板、转动组件和平移组件,平移组件包括第一电机、轴承、丝杆和平移块,运输机构包括检测组件、检测板、升降组件、升降板、气泵和若干固定组件,固定组件包括气缸、活塞、竖板、底板和固定单元,该用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机通过运输机构便于货物的装卸,便于设备一次性携带多件货物进行运输,提高物流配送效率,不仅如此,通过检测货物的重量调节机构控制调节板的位置,从而调整设备的重心位于主体的中心轴线上,便于设备进行平稳飞行,提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域,特别涉及一种用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机。
背景技术
无人驾驶飞机,简称无人机(UAV),是一种处在迅速发展中的新概念武器装备,其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器,可以实现影像实时传输、高危地区探测功能,是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前,无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域,具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。
随着无人机技术的发展和成熟,无人机已应用在物流配送上,帮助人们运输货物,但是现有的物流无人机在使用时,一次性仅能向一个目的地输送货物,当需要对多个目的地输送货物时,无人机需要逐个向目的地运送货物,然后返航后再搭载货物运送到其他目的地,如此往复运行,从而大幅度降低了现有的物流无人机的配送效率,从而导致现有的无人机实用性降低。
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,提供一种用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,包括主体、中心块、若干运输装置和若干飞行机构,所述飞行机构周向均匀分布在主体的外周,所述中心块固定在主体的下方的圆心处,所述运输装置周向均匀分布在中心块的外周,所述中心块的下方设有超声波测距仪,所述主体内设有天线和PLC,所述天线和超声波测距仪均与PLC电连接,所述运输装置从上而下依次包括调节机构、调节板和运输机构,所述调节机构与调节板传动连接;
所述调节机构包括连接杆、转动板、转动组件和平移组件,所述连接杆的一端与中心块铰接,所述连接杆的另一端与转动板固定连接,所述转动组件与转动板传动连接,所述平移组件设置在转动板的下方,所述平移组件与调节板传动连接,所述平移组件包括第一电机、轴承、丝杆和平移块,所述第一电机和轴承均固定在转动板的下方,所述第一电机与丝杆的一端传动连接,所述丝杆的另一端设置在轴承内,所述平移块套设在丝杆上,所述平移块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的第一螺纹,所述平移块抵靠在转动板的下方,所述调节板固定在平移块的下方;
所述运输机构从上而下依次包括检测组件、检测板、升降组件、升降板、气泵和若干固定组件,所述升降组件与升降板传动连接,所述气泵固定在升降板的下方的圆心处,所述气泵与PLC电连接,所述固定组件周向均匀分布在气泵的外周,所述固定组件包括气缸、活塞、竖板、底板和固定单元,所述气缸固定在升降板的下方,所述气泵与气缸连通,所述活塞的一端设置在气缸内,所述活塞的另一端与竖板的顶端固定连接,所述底板固定在竖板的底端的靠近气泵的一侧,所述固定单元位于底板的上方。
作为优选,为了便于固定货物,所述固定单元包括平板、第二电机、螺杆、套管和夹板,所述平板固定在竖杆上,所述第二电机固定在平板的下方,所述第二电机与螺杆的顶端传动连接,所述螺杆的底端设置在套管内,所述套管的与螺杆的连接处设有与螺杆匹配的第二螺纹,所述夹板固定在套管的下方。
作为优选,为了便于固定套管的移动方向,所述套管的两侧设有定向杆和定向环,所述定向环固定在套管上,所述定向杆固定在平板的下方,所述定向环套设在定向杆上。
作为优选,为了实现升降板的升降,所述升降组件包括若干升降单元,所述升降单元周向均匀分布在检测板的下方,所述升降单元包括第三电机、转轴、支撑管、线盘和吊线,所述第三电机和支撑管均固定在检测板的下方,所述第三电机与PLC电连接,所述第三电机与转轴的一端传动连接,所述转轴的另一端设置在支撑管内,所述线盘套设在转轴上,所述线盘通过吊线与升降板连接。
作为优选,为了检测运输机构所承载的货物的重量,所述检测组件包括拉力计、弹簧和若干限位单元,所述拉力计固定在调节板的下方,所述拉力计通过弹簧与检测板连接,所述弹簧处于拉伸状态,所述限位单元周向均匀分布在弹簧的外周。
作为优选,为了限制检测板的移动,所述限位单元包括限位块、限位杆、限位环和两个支架,所述限位块通过限位杆固定在调节板的下方,所述限位环套设在限位杆上,两个支架分别位于限位环的两侧,所述限位环通过支架与检测板固定连接。
作为优选,为了带动转动板转动,所述转动组件包括第四电机、第一连杆和第二连杆,所述第四电机固定在主体的下方,所述第四电机与PLC电连接,所述第四电机与第一连杆传动连接,所述第一连杆通过第二连杆与转动板铰接。
作为优选,为了实现转动板的平稳转动,所述转动板的远离中心块的一侧设有滑块,所述主体的下方设有滑槽,所述滑块与滑槽滑动连接,所述滑槽为燕尾槽。
作为优选,为了实现无人机的飞行功能,所述飞行机构包括侧杆、支脚、第五电机、转动轴和两个旋翼,所述第五电机通过侧杆与主体固定连接,所述第五电机与PLC电连接,两个旋翼分别位于转动轴的两侧,所述第五电机通过转动轴与旋翼传动连接。
作为优选,为了加强设备的续航能力,所述主体的上方设有光伏板。
本发明的有益效果是,该用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机通过运输机构便于货物的装卸,便于设备一次性携带多件货物进行运输,提高物流配送效率,与现有的运输机构相比,该运输机构货物装卸更为方便,且可检测货物的重量,不仅如此,通过检测货物的重量调节机构控制调节板的位置,从而调整设备的重心位于主体的中心轴线上,便于设备进行平稳飞行,从而提高了设备的实用性,与现有的调节机构相比,该调节机构结构灵活,运行稳定可靠。
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是本发明的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机的结构示意图;
图2是本发明的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机的调节机构的结构示意图;
图3是本发明的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机的运输机构的结构示意图;
图4是图3的A部放大图;
图5是图3的B部放大图;
图中:1.主体,2.中心块,3.超声波测距仪,4.调节板,5.连接杆,6.转动板,7.第一电机,8.轴承,9.丝杆,10.平移块,11.检测板,12.升降板,13.气泵,14.气缸,15.活塞,16.竖板,17.底板,18.平板,19.第二电机,20.螺杆,21.套管,22.夹板,23.定向杆,24.定向环,25.第三电机,26.转轴,27.支撑管,28.线盘,29.吊线,30.拉力计,31.弹簧,32.限位块,33.限位杆,34.限位环,35.支架,36.第四电机,37.第一连杆,38.第二连杆,39.滑块,40.滑槽,41.侧杆,42.支脚,43.第五电机,44.转动轴,45.旋翼,46.光伏板。
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1-2所示,一种用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,包括主体1、中心块2、若干运输装置和若干飞行机构,所述飞行机构周向均匀分布在主体1的外周,所述中心块2固定在主体1的下方的圆心处,所述运输装置周向均匀分布在中心块2的外周,所述中心块2的下方设有超声波测距仪3,所述主体1内设有天线和PLC,所述天线和超声波测距仪3均与PLC电连接,所述运输装置从上而下依次包括调节机构、调节板4和运输机构,所述调节机构与调节板4传动连接;
用户在使用该无人机进行物流配送时,通过多个运输装置可方便设备一次性携带多件货物,无人机在运输货物时,用户通过遥控装置向主体1发射无线信号,天线在接收到信号后,将信号传递给PLC,PLC控制飞行机构和运输装置运行,利用飞行机构可带动主体1在空中漂浮飞行,运输装置中,通过运输机构可方便存放货物,利用调节机构可带动调节板4转动或移动,控制运输机构的位置,使得设备携带各个货物后重心位于主体1的中心轴线上,便于保证无人机飞行的平稳性,在飞行过程中,通过超声波测距仪3可检测主体1与地面之间的距离,并将距离数据传递给PLC,PLC便于根据距离数据确定主体1的高度位置,从而控制飞行机构运行,调整设备的高度位置。
如图2所示,所述调节机构包括连接杆5、转动板6、转动组件和平移组件,所述连接杆5的一端与中心块2铰接,所述连接杆5的另一端与转动板6固定连接,所述转动组件与转动板6传动连接,所述平移组件设置在转动板6的下方,所述平移组件与调节板4传动连接,所述平移组件包括第一电机7、轴承8、丝杆9和平移块10,所述第一电机7和轴承8均固定在转动板6的下方,所述第一电机7与丝杆9的一端传动连接,所述丝杆9的另一端设置在轴承8内,所述平移块10套设在丝杆9上,所述平移块10的与丝杆9的连接处设有与丝杆9匹配的第一螺纹,所述平移块10抵靠在转动板6的下方,所述调节板4固定在平移块10的下方;
调节机构运行时,通过转动组件可控制转动板6沿着主体1的轴线进行转动,改变调节板4的转动位置,转动板6的下方,利用平移组件可控制调节板4与主体1的轴线之间的距离,平移组件进行调整时,PLC控制第一电机7启动,带动丝杆9在转轴26的支撑作用下旋转,丝杆9通过第一螺纹在平移块10上,由于平移块10抵靠在转动板6的下方,使得平移块10沿着丝杆9的轴线方向移动,进而带动平移板进行移动,进而改变了调节板4及其下方的运输机构的位置,便于调整设备的重心,使重心位于主体1的中心轴线处,便于保证无人机的平稳飞行。
如图3所示,所述运输机构从上而下依次包括检测组件、检测板11、升降组件、升降板12、气泵13和若干固定组件,所述升降组件与升降板12传动连接,所述气泵13固定在升降板12的下方的圆心处,所述气泵13与PLC电连接,所述固定组件周向均匀分布在气泵13的外周,所述固定组件包括气缸14、活塞15、竖板16、底板17和固定单元,所述气缸14固定在升降板12的下方,所述气泵13与气缸14连通,所述活塞15的一端设置在气缸14内,所述活塞15的另一端与竖板16的顶端固定连接,所述底板17固定在竖板16的底端的靠近气泵13的一侧,所述固定单元位于底板17的上方。
运输机构中,通过气泵13和固定组件可方便夹持或放下货物,通过升降组件可带动升降板12进行升降,便于在到达目的后,通过升降板12下降,使得固定组件夹持的货物落地后,再由固定组件松开对货物的夹持,而利用检测组件可检测货物的重量,便于根据货物的重量控制调节机构运行,重新调整设备的重心位置。在固定货物时,将货物放置在各个固定组件之间的底板17的上方,而后PLC控制气泵13抽气,减小各个气缸14中的气压,使得活塞15向气泵13靠近移动,进而带动各个竖板16靠近升降板12的轴线处移动,使得各个竖板16夹持货物的侧面,而后固定单元启动,带动夹板22向下移动,通过夹板22和底板17上下夹击,从而使货物固定在各个竖板16、底板17和夹板22之间,从而完成了对货物的固定,便于无人机带动货物进行飞行,从而实现物流配送,当无人机抵达目的地的上空后,升降组件带动升降板12向下移动,根据超声波测距仪3检测的高度距离,控制升降板12的升降高度,使得固定组件所夹持的货物与地面接触后,PLC控制固定单元带动夹板22向移动,而后气泵13向气缸14中输气,使得各个活塞15带动竖板16向远离升降板12的轴线处移动,从而将货物卸下,而后无人机在通过调节机构调整各个调节板4的位置后,移动至下一个目的地进行货物配送。
如图4所示,所述固定单元包括平板18、第二电机19、螺杆20、套管21和夹板22,所述平板18固定在竖杆上,所述第二电机19固定在平板18的下方,所述第二电机19与螺杆20的顶端传动连接,所述螺杆20的底端设置在套管21内,所述套管21的与螺杆20的连接处设有与螺杆20匹配的第二螺纹,所述夹板22固定在套管21的下方。
平板18的位置固定,PLC控制平板18下方的第二电机19启动,可带动螺杆20转动,螺杆20通过第二螺纹作用在套管21上,使得套管21沿着螺杆20的轴线带动夹板22进行移动,当夹板22向下移动时,便于配合固定位置的底板17进行上下夹击,夹紧货物,当夹板22向上移动时,便于松开货物,进行卸货。
作为优选,为了便于固定套管21的移动方向,所述套管21的两侧设有定向杆23和定向环24,所述定向环24固定在套管21上,所述定向杆23固定在平板18的下方,所述定向环24套设在定向杆23上。利用固定在平板18下的定向杆23固定了定向环24的移动方向,当螺杆20作用在套管21上时,套管21带动定向环24沿着定向杆23的轴线方向移动,进而固定了套管21的移动方向。
如图5所示,所述升降组件包括若干升降单元,所述升降单元周向均匀分布在检测板11的下方,所述升降单元包括第三电机25、转轴26、支撑管27、线盘28和吊线29,所述第三电机25和支撑管27均固定在检测板11的下方,所述第三电机25与PLC电连接,所述第三电机25与转轴26的一端传动连接,所述转轴26的另一端设置在支撑管27内,所述线盘28套设在转轴26上,所述线盘28通过吊线29与升降板12连接。
PLC控制第三电机25启动,带动转轴26在支撑管27的支撑作用下进行旋转,从而带动线盘28转动,进而使吊线29收紧或者放松,从而控制升降板12进行升降移动。
如图3和图5所示,所述检测组件包括拉力计30、弹簧31和若干限位单元,所述拉力计30固定在调节板4的下方,所述拉力计30通过弹簧31与检测板11连接,所述弹簧31处于拉伸状态,所述限位单元周向均匀分布在弹簧31的外周。
通过拉伸状态的弹簧31对拉力计30产生拉力,由拉力计30检测拉力,在限位单元的作用下,控制检测板11平稳移动,拉力计30将拉力数据传递给PLC,便于PLC根据拉力数据的大小确定运输机构所夹持的货物的重量,从而控制调节机构调整调节板4的位置。
作为优选,为了限制检测板11的移动,所述限位单元包括限位块32、限位杆33、限位环34和两个支架35,所述限位块32通过限位杆33固定在调节板4的下方,所述限位环34套设在限位杆33上,两个支架35分别位于限位环34的两侧,所述限位环34通过支架35与检测板11固定连接。通过两个支架35使得限位环34与检测板11保持固定连接,使得检测板11移动时,限位环34沿着限位杆33的轴线进行平移,通过限位块32限制了限位环34的滑动范围,避免弹簧31受拉伸过大引起损坏。
如图2所示,所述转动组件包括第四电机36、第一连杆37和第二连杆38,所述第四电机36固定在主体1的下方,所述第四电机36与PLC电连接,所述第四电机36与第一连杆37传动连接,所述第一连杆37通过第二连杆38与转动板6铰接。
PLC控制第四电机36启动,带动第一连杆37转动,第一连杆37通过第二连杆38作用在转动板6上,使得转动杆以中心块2为圆心进行转动。
作为优选,为了实现转动板6的平稳转动,所述转动板6的远离中心块2的一侧设有滑块39,所述主体1的下方设有滑槽40,所述滑块39与滑槽40滑动连接,所述滑槽40为燕尾槽。转动板6在转动时,带动滑块39在滑槽40内滑动,由于滑槽40的位置固定,从而固定了转动板6的转动轨迹,滑槽40为燕尾槽,从而防止滑块39脱离滑槽40,便于保持转动板6的平稳转动。
如图1所示,所述飞行机构包括侧杆41、支脚42、第五电机43、转动轴44和两个旋翼45,所述第五电机43通过侧杆41与主体1固定连接,所述第五电机43与PLC电连接,两个旋翼45分别位于转动轴44的两侧,所述第五电机43通过转动轴44与旋翼45传动连接。
侧杆41用以固定第五电机43的位置,支脚42可对主体1的侧杆41进行支撑,便于设备着陆,当需要飞行时,PLC控制第五电机43启动,带动转动轴44转动,使得旋翼45保持旋转的状态,产生向下的气流,便于支撑主体1漂浮在空中,从而实现了无人机的飞行功能。
作为优选,为了加强设备的续航能力,所述主体1的上方设有光伏板46。利用光伏板46可进行光伏发电,提供设备运行的电能,加强设备的续航能力。
该物料配送用的无人机,通过多个运输装置可实现设备一次性携带多件货物,对多个目的地依次运输,从而提供了配送效率,通过固定组件方便货物的装卸工作,利用升降组件便于设备将货物运送到地面上,通过检测组件可检测货物的重量,根据货物的重量,调节机构中,由转动组件带动转动板6转动,再由平移组件调整调节板4的位置,从而改变设备的重心分布,使设备的重心位于主体1的中心轴线上,便于设备进行平稳飞行,从而进一步提高了设备的实用性。
与现有技术相比,该用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机通过运输机构便于货物的装卸,便于设备一次性携带多件货物进行运输,提高物流配送效率,与现有的运输机构相比,该运输机构货物装卸更为方便,且可检测货物的重量,不仅如此,通过检测货物的重量调节机构控制调节板4的位置,从而调整设备的重心位于主体1的中心轴线上,便于设备进行平稳飞行,从而提高了设备的实用性,与现有的调节机构相比,该调节机构结构灵活,运行稳定可靠。
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)
1.一种用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,其特征在于,包括主体(1)、中心块(2)、若干运输装置和若干飞行机构,所述飞行机构周向均匀分布在主体(1)的外周,所述中心块(2)固定在主体(1)的下方的圆心处,所述运输装置周向均匀分布在中心块(2)的外周,所述中心块(2)的下方设有超声波测距仪(3),所述主体(1)内设有天线和PLC,所述天线和超声波测距仪(3)均与PLC电连接,所述运输装置从上而下依次包括调节机构、调节板(4)和运输机构,所述调节机构与调节板(4)传动连接;
所述调节机构包括连接杆(5)、转动板(6)、转动组件和平移组件,所述连接杆(5)的一端与中心块(2)铰接,所述连接杆(5)的另一端与转动板(6)固定连接,所述转动组件与转动板(6)传动连接,所述平移组件设置在转动板(6)的下方,所述平移组件与调节板(4)传动连接,所述平移组件包括第一电机(7)、轴承(8)、丝杆(9)和平移块(10),所述第一电机(7)和轴承(8)均固定在转动板(6)的下方,所述第一电机(7)与丝杆(9)的一端传动连接,所述丝杆(9)的另一端设置在轴承(8)内,所述平移块(10)套设在丝杆(9)上,所述平移块(10)的与丝杆(9)的连接处设有与丝杆(9)匹配的第一螺纹,所述平移块(10)抵靠在转动板(6)的下方,所述调节板(4)固定在平移块(10)的下方;
所述运输机构从上而下依次包括检测组件、检测板(11)、升降组件、升降板(12)、气泵(13)和若干固定组件,所述升降组件与升降板(12)传动连接,所述气泵(13)固定在升降板(12)的下方的圆心处,所述气泵(13)与PLC电连接,所述固定组件周向均匀分布在气泵(13)的外周,所述固定组件包括气缸(14)、活塞(15)、竖板(16)、底板(17)和固定单元,所述气缸(14)固定在升降板(12)的下方,所述气泵(13)与气缸(14)连通,所述活塞(15)的一端设置在气缸(14)内,所述活塞(15)的另一端与竖板(16)的顶端固定连接,所述底板(17)固定在竖板(16)的底端的靠近气泵(13)的一侧,所述固定单元位于底板(17)的上方。
2.如权利要求1所述的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,其特征在于,所述固定单元包括平板(18)、第二电机(19)、螺杆(20)、套管(21)和夹板(22),所述平板(18)固定在竖杆上,所述第二电机(19)固定在平板(18)的下方,所述第二电机(19)与螺杆(20)的顶端传动连接,所述螺杆(20)的底端设置在套管(21)内,所述套管(21)的与螺杆(20)的连接处设有与螺杆(20)匹配的第二螺纹,所述夹板(22)固定在套管(21)的下方。
3.如权利要求2所述的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,其特征在于,所述套管(21)的两侧设有定向杆(23)和定向环(24),所述定向环(24)固定在套管(21)上,所述定向杆(23)固定在平板(18)的下方,所述定向环(24)套设在定向杆(23)上。
4.如权利要求1所述的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,其特征在于,所述升降组件包括若干升降单元,所述升降单元周向均匀分布在检测板(11)的下方,所述升降单元包括第三电机(25)、转轴(26)、支撑管(27)、线盘(28)和吊线(29),所述第三电机(25)和支撑管(27)均固定在检测板(11)的下方,所述第三电机(25)与PLC电连接,所述第三电机(25)与转轴(26)的一端传动连接,所述转轴(26)的另一端设置在支撑管(27)内,所述线盘(28)套设在转轴(26)上,所述线盘(28)通过吊线(29)与升降板(12)连接。
5.如权利要求1所述的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,其特征在于,所述检测组件包括拉力计(30)、弹簧(31)和若干限位单元,所述拉力计(30)固定在调节板(4)的下方,所述拉力计(30)通过弹簧(31)与检测板(11)连接,所述弹簧(31)处于拉伸状态,所述限位单元周向均匀分布在弹簧(31)的外周。
6.如权利要求5所述的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,其特征在于,所述限位单元包括限位块(32)、限位杆(33)、限位环(34)和两个支架(35),所述限位块(32)通过限位杆(33)固定在调节板(4)的下方,所述限位环(34)套设在限位杆(33)上,两个支架(35)分别位于限位环(34)的两侧,所述限位环(34)通过支架(35)与检测板(11)固定连接。
7.如权利要求1所述的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,其特征在于,所述转动组件包括第四电机(36)、第一连杆(37)和第二连杆(38),所述第四电机(36)固定在主体(1)的下方,所述第四电机(36)与PLC电连接,所述第四电机(36)与第一连杆(37)传动连接,所述第一连杆(37)通过第二连杆(38)与转动板(6)铰接。
8.如权利要求1所述的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,其特征在于,所述转动板(6)的远离中心块(2)的一侧设有滑块(39),所述主体(1)的下方设有滑槽(40),所述滑块(39)与滑槽(40)滑动连接,所述滑槽(40)为燕尾槽。
9.如权利要求1所述的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,其特征在于,所述飞行机构包括侧杆(41)、支脚(42)、第五电机(43)、转动轴(44)和两个旋翼(45),所述第五电机(43)通过侧杆(41)与主体(1)固定连接,所述第五电机(43)与PLC电连接,两个旋翼(45)分别位于转动轴(44)的两侧,所述第五电机(43)通过转动轴(44)与旋翼(45)传动连接。
10.如权利要求1所述的用于物流配送的飞行平稳的高效型无人机,其特征在于,所述主体(1)的上方设有光伏板(46)。
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