CN109696919A - 一种建筑覆膜方法、建筑覆膜系统及其控制方法 - Google Patents

一种建筑覆膜方法、建筑覆膜系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种建筑覆膜方法、建筑覆膜系统及其控制方法，所述建筑覆膜方法包括以下步骤：在塑料膜的第一边设置与塑料膜相连的软管；通过第一无人机将软管的第一端拉起，使塑料膜的第一顶角到达第一设定位置；通过第二无人机将塑料膜的第二顶角拉升到第一设定高度；所述第一顶角和第二顶角为相邻的顶角；通过第二无人机绕柱子飞行来带动塑料膜包裹柱子；从软管第二端输入液体。本发明通过第一无人机和第二无人机实施覆膜，相对于人工操作具有更高的施工效率，同时在薄膜一端设置软管，工人可以根据需要通过软管向柱子灌水增湿，相对于传统的洒水方式更加高效。本发明可以广泛应用于建筑技术领域。

Description

一种建筑覆膜方法、建筑覆膜系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其是一种建筑覆膜方法、建筑覆膜系统及其控制方法。
背景技术
随着建筑技术的发展，目前主流的建筑均采用框架-剪力墙结构或者框架结构。其中，钢筋混泥土承重柱的质量决定了建筑的质量。在现场施工中，为了避免完成浇筑的承重柱被日晒蒸干水分，导致出现裂纹等情况，通常现场施工人员会向承重柱进行洒水保湿。
通常的做法是定期向承重柱洒水或者在洒水后通过一层塑料膜包裹好柱子，以防水分蒸发。目前，在柱子上包裹塑料膜的作业只能由人工操作，首先工人需要在柱子周围搭建手脚架，然后几个工人协作将膜包在柱子上面，对于现代建筑至少3米高的柱子，作业效率较低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种高效的建筑覆膜方法、建筑覆膜系统及其控制方法。
本发明所采取的第一种技术方案是：
一种建筑覆膜方法，包括以下步骤：
在塑料膜的第一边设置与塑料膜相连的软管；
通过第一无人机将软管的第一端拉起，使塑料膜的第一顶角到达第一设定位置；
通过第二无人机将塑料膜的第二顶角拉升到第一设定高度；所述第一顶角和第二顶角为相邻的顶角；
通过第二无人机绕柱子飞行来带动塑料膜包裹柱子；
从软管第二端输入液体。
进一步，所述软管上设有若干个直径小于3mm的孔。
进一步，在塑料膜的第一边的对边设置与塑料膜相连的绳索，所述第二无人机通过所述绳索带动塑料膜运动。
本发明所采取的第二种技术方案是：
一种建筑覆膜系统，包括：
第一无人机，用于将软管的第一端拉起，并飞行到第二设定位置，使塑料膜的第一顶角到达第一设定位置；
第二无人机，用于将塑料膜的第二顶角拉起，并飞行到第三设定位置，使塑料膜的第二顶角拉升到第一设定高度；然后根据设定飞行路线飞行，带动塑料膜包裹柱子；
控制器，用于设置目标参数、第二设定位置、第三设定位置和设定飞行路线，以及向第一无人机和第二无人机发送控制指令。
进一步，所述第一无人机和第二无人机下方均设有电磁铁。
进一步，所述第一无人机和第二无人机均为四轴、六轴或者八轴无人机。
进一步，所述第二无人机还用于在抵达设定飞行路线的终点后，向控制器发送第一信号；
所述控制器还用于在接收到第二无人机发送的第一信号后，向第一无人机和第二无人机发送释放信号，使第一无人机和第二无人机释放塑料膜。
本发明所采取的第三种技术方案是：
一种建筑覆膜系统的控制方法，包括以下步骤：
获取输入设备的输入数据；
根据输入设备的输入数据设置目标参数、第二设定位置、第三设定位置和设定飞行路线；
向第一无人机发送第二设定位置，使第一无人机飞行到第二设定位置；
向第二无人机发送第三设定位置和设定飞行路线，使第二无人机飞行到第三设定位置后按照设定飞行路线飞行。
进一步，还包括以下步骤：
接收第二无人机发送的第一信号；
根据第一信号，向第一无人机和第二无人机发送释放信号，使第一无人机和第二无人机释放塑料膜。
进一步，还包括以下步骤：
向第一无人机发送第一返回信号，使第一无人机降落在第四设定位置；
向第二无人机发送第二返回信号，使第二无人机降落在第五设定位置。
本发明的有益效果是：通过第一无人机和第二无人机实施覆膜，相对于人工操作具有更高的施工效率，同时在薄膜一端设置软管，工人可以根据需要通过软管向柱子灌水增湿，相对于传统的洒水方式更加高效。
附图说明
图1为本发明一种具体实施例的建筑覆膜方法的流程图；
图2为本发明一种具体实施例的建筑覆膜方法的示意图；
图3为本发明一种具体实施例的建筑覆膜系统的模块框图；
图4为本发明一种具体实施例的无人机的飞行路线示意图；
图5为本发明一种具体实施例的建筑覆膜系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明进行进一步的说明。
参照图1，本实施例公开了一种建筑覆膜方法，该方法包括以下步骤：
S101、在塑料膜的第一边设置与塑料膜相连的软管。首先，塑料膜应该为长方形的塑料膜，所述软管的长度应该大于塑料膜的第一边。所述塑料膜可以通过胶水粘贴在软管上，也可以通过绑绳固定在软管上。所述软管有两个作用，一个作用是输送水，另一个作用是给塑料膜的第一边增加重量，使无人机将塑料膜拉起时，塑料膜的第一边尽量能够保持与地面垂直。当然，现实中还需要考虑无人机的负载能力，因此软管的重量要适中，故塑料膜的第一边是不可能完全垂直的。
S102、通过第一无人机将软管的第一端拉起，使塑料膜的第一顶角到达第一设定位置。在本步骤中，可以在软管的第一端设置铁块，然后在第一无人机下方设置电磁铁。第一无人机通过电磁铁吸住软管末端的铁块，从而使第一无人机可以拉动软管。所述第一设定位置，通常是柱子顶部的一个顶角的附近。该位置由第一无人机的控制者或者计算机所决定。
S103、通过第二无人机将塑料膜的第二顶角拉升到第一设定高度；所述第一顶角和第二顶角为相邻的顶角；所述第一设定高度会根据柱子的高度而定，一般情况下，第一设定高度相对于底面的距离会大于柱子的高度。当然，第一无人机将塑料膜的第一顶角拉到第一设定位置时，第一顶角所处的高度应当与第一设定高度相同。优选地，可以在塑料膜第一边的对边设置绳索，所述绳索能够增加塑料膜第二边的重量，使得第二无人机将塑料膜拉起时，塑料膜的第二边保持与地面垂直。
S104、通过第二无人机绕柱子飞行来带动塑料膜包裹柱子。在本步骤中，第二无人机围绕柱子飞行一周。塑料膜在第二无人机的带动下会将柱子包裹住。当然，第二无人机在飞行时，应当维持相同的高度，以避免覆膜效果不好。
S105、从软管第二端输入液体。所述液体为通常是水，当水流到柱子表面后，在水的作用下，塑料膜会贴合在柱子表面。在本实施例中，塑料膜的长度大于柱子的周长，那么第二无人机绕柱子飞行一周后，软管也会被覆盖在塑料膜下。此时，当水浸润塑料膜后，软管也会被薄膜的作用下保持在柱子上。
在本实施例中，第一无人机和第二无人机可以由人工控制，也可以由计算机控制。
当然，为了保证覆膜可以达到更好的效果，也可以由工人来负责整理塑料膜接近地面一端，使得塑料膜接近地面的一端可以在人工引导下达到更好的覆膜效果。
作为优选的实施例，所述软管上设有若干个直径小于3mm的孔。本实施例在软管上设置小孔，能够使液体从多个方向流出，因此能够更加均匀和快速地将水浸润柱子以及塑料膜。在没有设置小孔的情况下，水只能从顶部流出，然后在重力的作用下沿着柱子边缘往下流动。
作为优选的实施例，在塑料膜的第一边的对边设置与塑料膜相连的绳索，所述第二无人机通过所述绳索带动塑料膜运动。增加绳索可以使塑料膜的第二边的重量增加，使得第二无人机在飞行过程中，第二边能够尽量保持对地面垂直，保证覆膜的效果。
参照图2，在本实施例中，假定柱子100的高度为h1，第一无人机101通过软管103拉起塑料膜105并使塑料膜105的第一顶角106到达第一设定位置时，此时无人机的相对地面的飞行高度为h2，其中h2大于h1。塑料膜105的宽度与柱子100的高度h1接近，或者略大于h1。塑料膜105的长度大于柱子100的截面周长，优选地塑料膜105的长度应该为柱子100的截面周长的1.2～1.5倍。第二无人机102在飞行到使塑料膜105的第二顶角107处于第一设定高度的位置时，其相对于地面的飞行高度为h3。其中为了避免两架无人机在空中相撞，因此h3大于h2，此处，h2和h3可以通过软管和绳索的长度来调整，当第二无人机102飞行到第一设定高度时，在塑料膜105的第二边设置的绳索104的带动下，塑料膜105的第二顶角107移动到高度与第一顶角106的高度接近或者相同的位置。
参照图3，本实施例公开了一种建筑覆膜系统，其包括：
第一无人机，用于将软管的第一端拉起，并飞行到第二设定位置，使塑料膜的第一顶角到达第一设定位置；
第二无人机，用于将塑料膜的第二顶角拉起，并飞行到第三设定位置，使塑料膜的第二顶角拉升到第一设定高度；然后根据设定飞行路线飞行，带动塑料膜包裹柱子；
控制器，用于设置目标参数、第二设定位置、第三设定位置和设定飞行路线，以及向第一无人机和第二无人机发送控制指令。
其中，第一设定位置和第二设定位置之间的位置关系与软管和塑料膜之间的位置关系有关。只要两者之中的一个确定，就可以确定另一个。
在系统运作前，首先需要通过人工使第一无人机与软管产生物理连接，使得第一无人机可以拉起软管，至于第一无人机与软管之间的连接方式，可以通过在无人机下方设置电磁铁或者机械臂等方式实现。同理，需要通过人工使第二无人机与塑料膜的第二顶角产生物理连接。其中，塑料膜的第一边设有与塑料膜连接的软管，第一边的对边第二边设置有与塑料膜连接的绳索。第二无人机可以通过电磁铁或者机械臂等方式与绳索产生物理连接，从而带动塑料膜运动。当然，为了实现物理连接，本实施例需要在绳索或者软管上设置挂钩或者用于被电磁铁吸附的铁块。
参照图4，本实施例公开了无人机的飞行路线，图4为俯视图，因此不考虑飞行高度。在本实施例中，第一无人机首先飞行到A点，即柱子100的一个顶点附近。在本实施例中，柱子100截面为变成为S的正方形，塑料膜的长度4S+n。作为最优的飞行路线，首先第二无人机飞行到B点，然后以O1为圆心，3S+n作为半径，绕圆周飞行到C点。接着，以O2作为圆心，2S+n作为半径，绕圆周飞行到D点。最后以O3作为圆心，S+n作为半径，绕圆周飞行到E点。本实施例为最佳的实施例，在该实施例中，塑料膜全程处于绷紧状态，能够紧贴柱子。但是在实际操作中，第二无人机的飞行路线受到很多因素所影响，例如负载能力，现场环境等，因此，在绝大多数的情况下无法实现上述飞行路线。而实质上，只要第二无人机在到达B点附近后，其飞行路径依次经过α区域、β区域和γ区域然后抵达E点即可完成对柱子的覆膜。当然，为了尽量避免第一无人机和第二无人机的绳索相撞，我们可以将n设置得更大。在n设置得足够大且无人机按照以O3作为圆心，S+n作为半径的路线飞行，第二无人机的绳索就不会经过第一无人机所在的位置，即不会发生碰撞事件。
所述控制器通过无线方式与第一无人机和第二无人机通信。所述无线方式包括2.4GHz、433MHz等通信频段。
作为优选的实施例，所述第一无人机和第二无人机下方均设有电磁铁。所述电磁铁受控于无人机。无人机可以控制电磁铁的开关。
作为优选的实施例，所述第一无人机和第二无人机均为四轴、六轴或者八轴无人机。本实施例采用多轴无人机，可以实现悬停等动作。
作为优选的实施例，所述第二无人机还用于在抵达设定飞行路线的终点后，向控制器发送第一信号；
所述控制器还用于在接收到第二无人机发送的第一信号后，向第一无人机和第二无人机发送释放信号，使第一无人机和第二无人机释放塑料膜。在本实施例中，第一无人机和第二无人机均采用电磁铁的方式与软管或者绳索连接，当第一无人机和第二无人机接收到释放信号后，断开电磁铁的电源，使电磁铁失去吸力，从而实现断开与塑料膜之间的物理连接。其中，在本实施例中，可以让第一无人机释放塑料膜，然后在第一无人机飞离后，向软管输水，然后在水浸润塑料膜后，再使第二无人机释放绳索。这样可以尽量避免在第二无人机释放绳索时，绳索带动塑料膜脱落。
参照图5，本实施例公开了一种建筑覆膜系统的控制方法，该控制方法可以用于上述实施例中的建筑覆膜系统，本实施例包括以下步骤：
S501、获取输入设备的输入数据；控制器可以设有键盘或者触摸屏等，用户可以通过键盘或者触摸屏输入参数。
S502、根据输入设备的输入数据设置目标参数、第二设定位置、第三设定位置和设定飞行路线；所述第二设定位置和第三设定位置均包括地理坐标和海拔高度，所述设定飞行路线可以由用户从控制器自动生成的若干条飞行路线中挑选的，也可以是用户自定义设置。在用户自定义设置飞行路线时，控制器根据用户依次选择若干个坐标点，连成飞行路线。由于第二无人机在沿设定飞行路线飞行时，其飞行高度不变，因此在用户自定义设置设定飞行路线时，只需要在平面坐标系中描点。在本实施例中，所述目标参数只的是柱子的直径、边长等参数，该参数视柱子形状不同而不同。
S503、向第一无人机发送第二设定位置，使第一无人机飞行到第二设定位置；
S504、向第二无人机发送第三设定位置和设定飞行路线，使第二无人机飞行到第三设定位置后按照设定飞行路线飞行。
作为优选的实施例，还包括以下步骤：
S505、接收第二无人机发送的第一信号；
S506、根据第一信号，向第一无人机和第二无人机发送释放信号，使第一无人机和第二无人机释放塑料膜。
作为优选的实施例，还包括以下步骤：
S507、向第一无人机发送第一返回信号，使第一无人机降落在第四设定位置；
S508、向第二无人机发送第二返回信号，使第二无人机降落在第五设定位置。
在本实施例中，所述第一返回信号中包含第四设定位置，所述第二返回信号中包含第五设定位置。在另一些实施例中，可以预先在第一无人机和第二无人机中输入降落位置，当第一无人机和第二无人机接收到返回信号后，降落到其对应的降落位置。本实施例有助于回收无人机。
对于上述方法实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种建筑覆膜方法，其特征在于：包括以下步骤：
在塑料膜的第一边设置与塑料膜相连的软管；
通过第一无人机将软管的第一端拉起，使塑料膜的第一顶角到达第一设定位置；
通过第二无人机将塑料膜的第二顶角拉升到第一设定高度；所述第一顶角和第二顶角为相邻的顶角；
通过第二无人机绕柱子飞行来带动塑料膜包裹柱子；
从软管第二端输入液体。
2.根据权利要求1所述的一种建筑覆膜方法，其特征在于：所述软管上设有若干个直径小于3mm的孔。
3.根据权利要求1所述的一种建筑覆膜方法，其特征在于：在塑料膜的第一边的对边设置与塑料膜相连的绳索，所述第二无人机通过所述绳索带动塑料膜运动。
4.一种用于实施如权利要求1所述的方法的建筑覆膜系统，其特征在于：包括：
第一无人机，用于将软管的第一端拉起，并飞行到第二设定位置，使塑料膜的第一顶角到达第一设定位置；
第二无人机，用于将塑料膜的第二顶角拉起，并飞行到第三设定位置，使塑料膜的第二顶角拉升到第一设定高度；然后根据设定飞行路线飞行，带动塑料膜包裹柱子；
控制器，用于设置目标参数、第二设定位置、第三设定位置和设定飞行路线，以及向第一无人机和第二无人机发送控制指令。
5.根据权利要求4所述的一种建筑覆膜系统，其特征在于：所述第一无人机和第二无人机下方均设有电磁铁。
6.根据权利要求4所述的一种建筑覆膜系统，其特征在于：所述第一无人机和第二无人机均为四轴、六轴或者八轴无人机。
7.根据权利要求4所述的一种建筑覆膜系统，其特征在于：
所述第二无人机还用于在抵达设定飞行路线的终点后，向控制器发送第一信号；
所述控制器还用于在接收到第二无人机发送的第一信号后，向第一无人机和第二无人机发送释放信号，使第一无人机和第二无人机释放塑料膜。
8.一种如权利要求4所述的建筑覆膜系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
获取输入设备的输入数据；
根据输入设备的输入数据设置目标参数、第二设定位置、第三设定位置和设定飞行路线；
向第一无人机发送第二设定位置，使第一无人机飞行到第二设定位置；
向第二无人机发送第三设定位置和设定飞行路线，使第二无人机飞行到第三设定位置后按照设定飞行路线飞行。
9.根据权利要求8所述的一种建筑覆膜系统的控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：
接收第二无人机发送的第一信号；
根据第一信号，向第一无人机和第二无人机发送释放信号，使第一无人机和第二无人机释放塑料膜。
10.根据权利要求9所述的一种建筑覆膜系统的控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：
向第一无人机发送第一返回信号，使第一无人机降落在第四设定位置；
向第二无人机发送第二返回信号，使第二无人机降落在第五设定位置。
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