CN113545331B - 一种温室青苔模块化清除装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种温室青苔模块化清除装置，包括无人机1、搭载平台、支撑架、刷洗机构、冲洗机构、摄像头和控制系统；所述搭载平台水平地固接在无人机的下方；支撑架固接在搭载平台上，包括一对长脚架和一对可调节长度的伸缩式短脚架；所述刷洗机构包括弹性收缩机构、刷头和电机；冲洗机构包括储液罐、水泵和喷头。本发明结构灵活，适用于任意角度的温室顶面，模块化高效清洗，缓解人工清洁的难度降低劳动强度，同时模块化清洁方式能够节约清洗成本，经济效益显著提高。

Description

一种温室青苔模块化清除装置
技术领域
本发明属于温室除青苔设备技术领域，具体涉及一种温室青苔模块化清除装置。
背景技术
我国海南热带地区由于湿度过高，温室屋面容易滋生青苔，导致温室的透光率下降，严重影响了作物的正常生长，导致作物减产和品质降低。因此采用合理的方式对温室屋面青苔进行及时清洁，对温室高效生产具有重要意义。目前温室屋面青苔的清除工作仍大量依靠人工清理，清洗成本高，难度大，易发生安全事故。现有的屋面清洗机，体积大、重量重，操作搬运困难，而且难以针对屋面指定区域进行清洁，成本较高。故提出通过模块化清洁的模式，以适用于热带地区青苔频发的温室清洁。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种温室青苔模块化清除装置，解决高温高湿地区温室屋面青苔清除问题。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种模块化温室青苔清除装置，包括无人机1、搭载平台2、支撑架3、刷洗机构4、冲洗机构5、摄像头6和控制系统。
所述搭载平台2水平地固接在无人机1的下方。
所述支撑架3固接在搭载平台2上，包括一对长脚架31和一对可调节长度的伸缩式短脚架32；所述长脚架31和伸缩式短脚架32的底端均通过球铰33连接一与温室屋面接触的支撑平板34；所述长脚架31和伸缩式短脚架32的底端所在平面的斜度与温室屋面斜度相同，使得支撑架3与温室屋面接触时，无人机1的机体保持水平状态。
所述刷洗机构4包括弹性收缩机构41、刷头42和电机43；所述弹性收缩机构41垂直固接在搭载平台2的底部中心，所述电机43固接在弹性收缩机构41的底端，所述刷头42位于电机43的下方，固接在电机43的动力输出轴上。
所述弹性收缩机构41包括中空固接杆401、弹簧402和收缩杆403；所述弹簧402设置在中空固接杆401内，弹簧402的顶端与中空固接杆401固接，弹簧402的底端与从中空固接杆401的下端插入中空固接杆401中的收缩杆403固接；所述中空固接杆401的下部设有滑动段404，收缩杆403能够在滑动段404内上下滑动。
所述冲洗机构5包括储液罐51、水泵52和喷头53；两个分别装载清洁剂和清水的储液罐51固接在搭载平台2上，每个储液罐51均通过一水泵52与一喷头53管路连通，所述喷头53朝向刷头42与温室屋面的接触点。
所述摄像头6固接在搭载平台2上，用于采集温室表面青苔图像信息。
所述控制系统包括主控制器和远程操作终端，所述主控制器分别与远程操作终端、无人机1、摄像头6、电机43和水泵52连接。
所述伸缩式短脚架32包括外管35、内杆36、脚架限位螺母37和脚架限位螺栓38；所述脚架限位螺母37水平地固接在外管35的底端，所述内杆36垂直穿过脚架限位螺母37插入外管35内，通过与脚架限位螺母37螺纹连接的脚架限位螺栓38限定位置。
所述脚架限位螺栓38与内杆36接触的末端设有橡胶层。
所述支撑平板34的材质为橡胶，其与温室屋面接触的底面为粗糙面。
所述刷头42为不锈钢丝刷。
根据不同温室顶面来选择不同形状和材质的刷头42，针对玻璃温室采用平面刷头，针对薄膜温室采用柔性刷头。
弹性收缩机构41的中空固接杆401垂直穿过水平固接在搭载平台2上的固接杆限位螺母405，插入搭载平台2中，通过与固接杆限位螺母405螺纹连接的固接杆限位螺栓406限定位置，根据不同温室屋面角度调整中空固接杆401的伸出长度，以满足不同温室屋面的需求。
所述喷头53为雾化喷头或高压喷头。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、模块化设计结构合理，占地面积小，搬运安装方便；采用伸缩式短脚架、弹性收缩机构等，发挥整机最高效能，采用模块化设计，各核心部件能简易拆装，降耗节能；通过将刷头更换为除雪铲，或将清洁装置更换为高压水枪，实现除雪、除尘等领域中的应用。
2、通过智能识别装置精确定位到生长青苔处，有针对性地对屋面清洗，节约水资源。
3、利用无人机运输清除装置到屋面，可以节省人力，降低人工清洁的危险性。
4、伸缩式短脚架与内嵌式弹性收缩机构的设计可适用于任意角度的屋面，实现不同温室屋面的高效清洗。
5、冲洗装置与刷洗装置相配套，清洗速度快，效果明显。
6、橡胶支撑平板产生摩擦力提供稳定支撑，清洁工作开展时可保证清除装置立于温室倾斜屋面上，不易脱落。
附图说明
图1为本发明的温室青苔模块化清除装置的结构示意图；
图2为本发明的伸缩式短脚架32的结构示意图；
图3为本发明的刷洗机构4的结构示意图。
其中的附图标记为：
1无人机 2搭载平台
3支撑架 31长脚架
32伸缩式短脚架 33球铰
34支撑平板 35外管
36内杆 37脚架限位螺母
38脚架限位螺栓 4刷洗机构
41弹性收缩机构 42刷头
43电机 401中空固接杆
402弹簧 403收缩杆
404滑动段 405固接杆限位螺母
406固接杆限位螺栓 5冲洗机构
51储液罐 52水泵
53喷头 6摄像头
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
如图1所示，一种温室青苔模块化清除装置，包括无人机1、搭载平台2、支撑架3、刷洗机构4、冲洗机构5、摄像头6和控制系统。
所述搭载平台2水平地固接在无人机1的下方。
所述支撑架3固接在搭载平台2上，包括一对长脚架31和一对可调节长度的伸缩式短脚架32；所述长脚架31和伸缩式短脚架32的底端均通过球铰33连接一与温室屋面接触的支撑平板34；所述长脚架31和伸缩式短脚架32的底端所在平面的斜度与温室屋面斜度相同，使得支撑架3与温室屋面接触时，无人机1的机体保持水平状态。
所述支撑平板34的材质为橡胶，其与温室屋面接触的底面为粗糙面。
如图2所示，所述伸缩式短脚架32包括外管35、内杆36、脚架限位螺母37和脚架限位螺栓38；所述脚架限位螺母37水平地固接在外管35的底端，所述内杆36垂直穿过脚架限位螺母37插入外管35内，通过与脚架限位螺母37螺纹连接的脚架限位螺栓38限定位置。所述脚架限位螺栓38与内杆36接触的末端设有橡胶层。
如图3所示，所述刷洗机构4包括弹性收缩机构41、刷头42和电机43；所述弹性收缩机构41垂直固接在搭载平台2的底部中心，所述电机43固接在弹性收缩机构41的底端，所述刷头42位于电机43的下方，固接在电机43的动力输出轴上。
所述弹性收缩机构41包括中空固接杆401、弹簧402和收缩杆403；所述弹簧402设置在中空固接杆401内，弹簧402的顶端与中空固接杆401固接，弹簧402的底端与从中空固接杆401的下端插入中空固接杆401中的收缩杆403固接；所述中空固接杆401的下部设有滑动段404，收缩杆403能够在滑动段404内上下滑动。
优选地，所述刷头42为不锈钢丝刷，清洁效果好。
优选地，可根据不同温室顶面来选择不同形状和材质的刷头42，针对玻璃温室采用平面刷头，针对薄膜温室采用柔性刷头。
优选地，弹性收缩机构41的中空固接杆401垂直穿过水平固接在搭载平台2上的固接杆限位螺母405，插入搭载平台2中，通过与固接杆限位螺母405螺纹连接的固接杆限位螺栓406限定位置，根据不同温室屋面角度调整中空固接杆401的伸出长度，以满足不同温室屋面的需求。
所述冲洗机构5包括储液罐51、水泵52和喷头53。两个分别装载清洁剂和清水的储液罐51固接在搭载平台2上，每个储液罐51均通过一水泵52与一喷头53管路连通，所述喷头53朝向刷头42与温室屋面的接触点。所述喷头53为雾化喷头或高压喷头。
所述摄像头6固接在搭载平台2上，用于采集温室表面青苔图像信息。
所述控制系统包括主控制器和远程操作终端，所述主控制器分别与远程操作终端、无人机1、摄像头6、电机43和水泵52连接。
通过将刷头更换为除雪铲，或将清洁装置更换为高压水枪，可以实现除雪、除尘等领域中的应用。
本发明的工作过程如下：
无人机1起飞前，先在地面向两个储液罐51中填充好清洁剂和清水，然后调节支撑架3的伸缩式短脚架32的长度，使得长脚架31和伸缩式短脚架32的底端所在平面的斜度与温室屋面斜度相同。
无人机1起飞，通过摄像头6识别到滋生青苔的温室顶面后，遥控无人机1飞至指定区域；待无人机1落至温室屋面停好后，装有清洁剂的储液罐51的水泵52开启，通过喷头53将清洁剂均匀喷撒至青苔屋面，等待3～5分钟，清洁剂充分发挥作用时，再控制电机43开启，刷头42进行旋转物理清洗，最后控制装有清水的储液罐51的水泵52开启，对温室顶面的进行清洗；重复上述操作，最终完成对所有温室顶面的卫生清洁。

Claims (8)

1.一种温室青苔模块化清除装置，其特征在于，包括无人机（1）、搭载平台（2）、支撑架（3）、刷洗机构（4）、冲洗机构（5）、摄像头（6）和控制系统；
所述搭载平台（2）水平地固接在无人机（1）的下方；
所述支撑架（3）固接在搭载平台（2）上，包括一对长脚架（31）和一对可调节长度的伸缩式短脚架（32）；所述长脚架（31）和伸缩式短脚架（32）的底端均通过球铰（33）连接一与温室屋面接触的支撑平板（34）；所述长脚架（31）和伸缩式短脚架（32）的底端所在平面的斜度与温室屋面斜度相同，使得支撑架（3）与温室屋面接触时，无人机（1）的机体保持水平状态；
所述刷洗机构（4）包括弹性收缩机构（41）、刷头（42）和电机（43）；所述弹性收缩机构（41）垂直固接在搭载平台（2）的底部中心，所述电机（43）固接在弹性收缩机构（41）的底端，所述刷头（42）位于电机（43）的下方，固接在电机（43）的动力输出轴上；
所述弹性收缩机构（41）包括中空固接杆（401）、弹簧（402）和收缩杆（403）；所述弹簧（402）设置在中空固接杆（401）内，弹簧（402）的顶端与中空固接杆（401）固接，弹簧（402）的底端与从中空固接杆（401）的下端插入中空固接杆（401）中的收缩杆（403）固接；所述中空固接杆（401）的下部设有滑动段（404），收缩杆（403）能够在滑动段（404）内上下滑动；
所述冲洗机构（5）包括储液罐（51）、水泵（52）和喷头（53）；两个分别装载清洁剂和清水的储液罐（51）固接在搭载平台（2）上，每个储液罐（51）均通过一水泵（52）与一喷头（53）连通，所述喷头（53）朝向刷头（42）与温室屋面的接触点；
所述摄像头（6）固接在搭载平台（2）上，用于采集温室表面青苔图像信息；
所述控制系统包括主控制器和远程操作终端，所述主控制器分别与远程操作终端、无人机（1）、摄像头（6）、电机（43）和水泵（52）连接。
2.根据权利要求1所述的温室青苔模块化清除装置，其特征在于，所述伸缩式短脚架（32）包括外管（35）、内杆（36）、脚架限位螺母（37）和脚架限位螺栓（38）；所述脚架限位螺母（37）水平地固接在外管（35）的底端，所述内杆（36）垂直穿过脚架限位螺母（37）插入外管（35）内，通过与脚架限位螺母（37）螺纹连接的脚架限位螺栓（38）限定位置。
3.根据权利要求2所述的温室青苔模块化清除装置，其特征在于，所述脚架限位螺栓（38）与内杆（36）接触的末端设有橡胶层。
4.根据权利要求1所述的温室青苔模块化清除装置，其特征在于，所述支撑平板（34）的材质为橡胶，其与温室屋面接触的底面为粗糙面。
5.根据权利要求1所述的温室青苔模块化清除装置，其特征在于，所述刷头（42）为不锈钢丝刷。
6.根据权利要求1所述的温室青苔模块化清除装置，其特征在于，根据不同温室顶面来选择不同形状和材质的刷头（42），针对玻璃温室采用平面刷头，针对薄膜温室采用柔性刷头。
7.根据权利要求1所述的温室青苔模块化清除装置，其特征在于，弹性收缩机构（41）的中空固接杆（401）垂直穿过水平固接在搭载平台（2）上的固接杆限位螺母（405），插入搭载平台（2）中，通过与固接杆限位螺母（405）螺纹连接的固接杆限位螺栓（406）限定位置，根据不同温室屋面角度调整中空固接杆（401）的伸出长度，以满足不同温室屋面的需求。
8.根据权利要求1所述的温室青苔模块化清除装置，其特征在于，所述喷头（53）为雾化喷头或高压喷头。
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