CN114604392A - 用于船体健康诊断修复的无人机装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于船体健康诊断修复的无人机装置及方法，该装置包括诊断部件和飞行部件，诊断部件设于飞行部件上，飞行部件设有修复部件，修复部件包括修复壳体、电磁铁、清洁腔、修复腔、回收腔、伸缩罩和喷腔，修复壳体的底部设有电磁铁，修复壳体设有清洁腔、修复腔、回收腔和喷腔，喷腔设有伸缩罩，伸缩罩的端部设有开口，喷腔连通若干喷杆，喷杆设有喷头；本发明能够对船体表层附着物进行有效清理的同时，可对缺陷处进行修复，降低成本，提高了船体修复效率以及保养效果。无需船舶靠岸或上岸再进行修复，在船舶营运或航行中即可进行修复，节省人力物力，有效提高修复效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于船体健康诊断修复的无人机装置及方法，涉及船体修复领域。
背景技术
如今航运业发展迅速，全球各国和国际组织均十分重视船舶的安全问题。船舶长时间营运或航行后，船壳板或船体结构表面会因海水的腐蚀、风浪、水利冲刷以及海洋微生物的附着而出现不同程度的损伤。船舶维修保养是船舶安全行驶的必要工作，同时经常性的进行维修保养，可以延长船舶的使用寿命。
目前船体修复需要先检查出船体缺陷处，然后停船靠岸或上岸，人工修复或者装置修复，但因船体体积较大，修复难度较大，同时也消耗了很多人力物力，效率低下。
例如，申请号为CN 111605681A，名称为《一种用于船舶底部的表面修复装置》的发明专利，所描述的是采用密封壳体装置来实现对船体底部的细小伤痕进行修复的目的，但该装置需要人员下水检查缺陷，但对于船体高处很难进行检查修复，消耗较多的人力物力，效率低下。
又如，申请号为CN 212980541U，名称为《用于打磨船舶腐蚀表面的无人机》的实用新型专利，所描述的是采用无人机以及磨头来对船舶腐蚀区域打磨，但该装置无法清洁修复船舶，且进行打磨作业时，无人机无固定装置，处于空中，具有一定的风险性。
上述问题是在船体健康诊断修复过程中应当予以考虑并解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于船体健康诊断修复的无人机装置及方法解决现有技术中存在的对船体缺陷检查难度大、消耗人力物力较多、效率低下的问题。
本发明的技术解决方案是：
一种用于船体健康诊断修复的无人机装置，包括诊断部件和飞行部件，诊断部件设于飞行部件上，飞行部件设有修复部件，修复部件包括修复壳体、电磁铁、清洁腔、修复腔、回收腔、伸缩罩和喷腔，修复壳体的底部设有电磁铁，修复壳体设有清洁腔、修复腔、回收腔和喷腔，清洁腔通过清洁泵、第一导管和第一电磁阀连通喷腔，修复腔通过修复泵、第二导管和第二电磁阀连通喷腔，回收腔通过回收泵、第三导管和第三电磁阀连通喷腔，喷腔设有伸缩罩，伸缩罩的端部设有开口，喷腔连通若干喷杆，且喷杆设于伸缩罩内，喷杆设有喷头。
进一步地，诊断部件包括远程摄像头、电动云台、支撑轴和底座，远程摄像头活动连接电动云台，电动云台活动连接支撑轴，支撑轴通过底座固定连接飞行部件。
进一步地，诊断部件用于识别船体表层缺陷，远程摄像头将识别的船体表层缺陷图像传输到控制终端。
进一步地，飞行部件包括飞行控制箱和飞行动力件，飞行动力件包括支架、电机和旋翼，旋翼与电机连接，电机通过支架连接飞行控制箱。
进一步地，飞行部件还包括保护扇，保护扇设于旋翼的下方，保护扇的长度大于旋翼的长度，保护扇设有若干通风孔。
进一步地，飞行动力件的数量为四个，四个飞行动力件均匀环绕飞行控制箱。
进一步地，清洁腔内设有清洁剂，修复腔内设有修复剂，修复壳体设有用于容纳清洁腔、修复腔、回收腔和喷腔的凹槽，清洁腔、修复腔和回收腔设于修复壳体与伸缩罩间。
进一步地，修复壳体采用圆柱形，电磁铁采用环形，诊断部件设于飞行部件的顶部，飞行部件的底部设有修复部件。
一种使用上述任一项所述用于船体健康诊断修复的无人机装置的用于船体健康诊断修复的无人机方法，包括以下步骤，
步骤1）开启飞行部件，使其绕船体飞行，开启诊断部件的远程摄像头，获取船体表层图像，将获取的船体表层图像传输到控制终端中，识别诊断船体表层图像中的缺陷；
步骤2）通过飞行部件定位到船体表层缺陷处，控制修复部件的电磁铁通电，使电磁铁吸附在船体表层缺陷处后，关闭飞行部件；
步骤3）步骤3）控制修复部件的伸缩罩下降罩住船体表层缺陷处，开启清洁腔的第一电磁阀，清洁剂经过清洁腔中的清洁泵、第一导管、喷腔、喷杆后由喷头喷出，使船体表层缺陷处清洁完后，关闭清洁腔；开启回收腔的第三电磁阀，杂质在回收腔的回收泵作用下通过喷头、喷杆、喷腔、第三导管后吸入回收腔，待吸入完，关闭回收腔；开启修复腔的第二电磁阀，修复剂经过修复腔中的修复泵、第二导管、喷腔、喷杆后由喷头喷出，对船体表层缺陷处修复后，完成对船体表层缺陷的诊断、清洁与修复。
进一步地，在完成对船体表层缺陷的诊断、清洁与修复后，关闭修复腔和喷腔，控制伸缩罩上升复位后；启动飞行部件，并控制电磁铁断电后，飞行部件离开船体表层飞回。
本发明的有益效果是：该种用于船体健康诊断修复的无人机装置及方法，通过设置修复部件，能够对船体表层附着物进行有效清理的同时，可对缺陷处进行修复，降低成本，提高了船体修复效率以及保养效果。通过设置诊断部件和飞行部件，无需船舶靠岸或上岸再进行修复，在船舶营运或航行中即可进行修复。通过遥控控制飞行部件，能够对船体进行健康诊断，可以精准定位船体表层缺陷，操作简单，节省人力物力，有效提高修复效率。
附图说明
图1是本发明实施例用于船体健康诊断修复的无人机装置的结构示意图；
图2是实施例中修复部件的结构示意图
图3是本发明实施例用于船体健康诊断修复的无人机方法的说明示意图；
其中：1-诊断部件，2-飞行部件，3-修复部件，4-保护扇，5-通风孔；
11-远程摄像头，12-电动云台，13-支撑轴，14-底座；
21-飞行控制箱，22-支架，23-电机，24-旋翼；
31-修复壳体，32-电磁铁，33-清洁腔，34-修复腔，35-回收腔，36-第一导管，37-喷腔，38-伸缩罩，39-喷杆，310-喷头，311-清洁泵，312-修复泵，313-回收泵，314-第二导管，315-第三导管。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例
一种用于船体健康诊断修复的无人机装置，如图1和图2，包括诊断部件1和飞行部件2，诊断部件1设于飞行部件2上，飞行部件2设有修复部件3，修复部件3包括修复客体31、电磁铁32、清洁腔33、修复腔34、回收腔35、伸缩罩38和喷腔37，修复客体31的底部设有电磁铁32，修复客体31设有清洁腔33、修复腔34、回收腔35和喷腔37，清洁腔33通过清洁泵311、第一导管36和第一电磁阀连通喷腔37，修复腔34通过修复泵312、第二导管314和第二电磁阀连通喷腔，回收腔35通过回收泵313、第三导管315和第三电磁阀连通喷腔37，喷腔37设有伸缩罩38，伸缩罩38的端部设有开口，喷腔37连通若干喷杆39，且喷杆39设于伸缩罩38内，喷杆39设有喷头310。
该种用于船体健康诊断修复的无人机装置，通过设置修复部件3，能够对船体表层附着物进行有效清理的同时，可对缺陷处进行修复，降低成本，提高了船体修复效率以及保养效果。通过设置诊断部件1和飞行部件2，无需船舶靠岸或上岸再进行修复，在船舶营运或航行中即可进行修复。通过遥控控制飞行部件2，能够对船体进行健康诊断，可以精准定位船体表层缺陷，操作简单，节省人力物力，有效提高修复效率。
如图1，诊断部件1包括远程摄像头11、电动云台12、支撑轴13和底座14，远程摄像头11活动连接电动云台12，电动云台12活动连接支撑轴13，支撑轴13通过底座14固定连接飞行部件2。诊断部件1用于识别船体表层缺陷，远程摄像头11由人员控制将识别的船体表层缺陷图像传输到控制终端。远程摄像头11可控制将识别的船体表层缺陷图像传输到控制终端，进行缺陷识别，操作简单方便。
如图1，飞行部件2包括飞行控制箱21和飞行动力件，飞行动力件包括支架22、电机23和旋翼24，旋翼24与电机23连接，电机23通过支架22连接飞行控制箱21。飞行控制箱21与控制终端进行通讯，并控制飞行动力件进行飞行。飞行动力件的数量为四个，四个飞行动力件均匀环绕飞行控制箱21。飞行部件2还包括保护扇4，保护扇4设于旋翼24的下方，保护扇4的长度大于旋翼24的长度，保护扇4设有若干通风孔5。保护扇4的设置是为了防止飞行过程中，防止旋翼24出现损坏的情况。
如图2，清洁腔33内设有清洁剂，修复腔34内设有修复剂，清洁剂和修复剂起到对船体表层缺陷处清洁修复的作用。修复客体31设有用于容纳清洁腔33、修复腔34、回收腔35和喷腔37的凹槽，清洁腔33、修复腔34和回收腔35均环形设置修复客体31与伸缩罩38间。伸缩罩38可保障船体清洁修复过程。喷腔37设置有十六根喷杆39，喷杆39一头均设置有喷头310。喷头310可对船体表层缺陷处进行清洁回收修复。
如图1，修复客体31采用圆柱形，电磁铁32采用环形，诊断部件1设于飞行部件2的顶部，飞行部件2的底部设有修复部件3，诊断部件1和修复部件3分别设置飞行部件2的上下两端，从而诊断部件1可以无遮挡获取船体表层图像，同时便于修复部件3可以吸附在船体表层进行清洁修复。
如图3，一种使用上述任一项所述用于船体健康诊断修复的无人机装置的用于船体健康诊断修复的无人机方法，包括以下步骤，
步骤1）开启飞行部件2，使其绕船体飞行，开启诊断部件1的远程摄像头11，获取船体表层图像，将获取的船体表层图像传输到控制终端中，识别诊断船体表层图像中的缺陷；
步骤2）通过飞行部件2定位到船体表层缺陷处，控制修复部件3的电磁铁32通电，使电磁铁32吸附在船体表层缺陷处后，关闭飞行部件2；
步骤3）控制修复部件3的伸缩罩38下降罩住船体表层缺陷处，开启清洁腔33的第一电磁阀，清洁剂经过清洁腔33中的清洁泵311、第一导管36、喷腔37、喷杆39后由喷头310喷出，使船体表层缺陷处清洁完后，关闭清洁腔33；开启回收腔35的第三电磁阀，杂质在回收腔35的回收泵312的作用下通过喷头310、喷杆39、喷腔37、第三导管315吸入回收腔35，待吸入完，关闭回收腔35；开启修复腔34的第二电磁阀，修复剂经过修复腔34中的修复泵312、第二导管314、喷腔37、喷杆39由喷头310喷出，对船体表层缺陷处修复后，完成对船体表层缺陷的诊断、清洁与修复。
在完成对船体表层缺陷的诊断、清洁与修复后，关闭修复腔34和喷腔37，控制伸缩罩38上升复位后；启动飞行部件2，并控制电磁铁32断电后，飞行部件2离开船体表层飞回。
该种用于船体健康诊断修复的无人机方法，船舶在船舶营运或航行中即可进行修复；可遥控飞行部件2并使诊断部件1来对船体进行健康诊断，精准定位船体表层缺陷，操作简单，节省人力物力；能够对船体表层附着物进行有效清理的同时，可对缺陷处进行修复，降低成本，提高船体修复保养效率。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。本发明未尽事宜为公知技术。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于船体健康诊断修复的无人机装置，包括诊断部件和飞行部件，诊断部件设于飞行部件上，其特征在于：飞行部件设有修复部件，修复部件包括修复壳体、电磁铁、清洁腔、修复腔、回收腔、伸缩罩和喷腔，修复壳体的底部设有电磁铁，修复壳体设有清洁腔、修复腔、回收腔和喷腔，清洁腔通过清洁泵、第一导管和第一电磁阀连通喷腔，修复腔通过修复泵、第二导管和第二电磁阀连通喷腔，回收腔通过回收泵、第三导管和第三电磁阀连通喷腔，喷腔设有伸缩罩，伸缩罩的端部设有开口，喷腔连通若干喷杆，且喷杆设于伸缩罩内，喷杆设有喷头。
2.如权利要求1所述的用于船体健康诊断修复的无人机装置，其特征在于：诊断部件包括远程摄像头、电动云台、支撑轴和底座，远程摄像头活动连接电动云台，电动云台活动连接支撑轴，支撑轴通过底座固定连接飞行部件。
3.如权利要求2所述的用于船体健康诊断修复的无人机装置，其特征在于：诊断部件用于识别船体表层缺陷，远程摄像头将识别的船体表层缺陷图像传输到控制终端。
4.如权利要求1所述的用于船体健康诊断修复的无人机装置，其特征在于：飞行部件包括飞行控制箱和飞行动力件，飞行动力件包括支架、电机和旋翼，旋翼与电机连接，电机通过支架连接飞行控制箱。
5.如权利要求4所述的用于船体健康诊断修复的无人机装置，其特征在于：飞行部件还包括保护扇，保护扇设于旋翼的下方，保护扇的长度大于旋翼的长度，保护扇设有若干通风孔。
6.如权利要求4所述的用于船体健康诊断修复的无人机装置，其特征在于：飞行动力件的数量为四个，四个飞行动力件均匀环绕飞行控制箱。
7.如权利要求1-6任一项所述的用于船体健康诊断修复的无人机装置，其特征在于：清洁腔内设有清洁剂，修复腔内设有修复剂，修复壳体设有用于容纳清洁腔、修复腔、回收腔和喷腔的凹槽，清洁腔、修复腔和回收腔设于修复壳体与伸缩罩间。
8.如权利要求1-6任一项所述的用于船体健康诊断修复的无人机装置，其特征在于：修复壳体采用圆柱形，电磁铁采用环形，诊断部件设于飞行部件的顶部，飞行部件的底部设有修复部件。
9.一种使用权利要求1-8任一项所述用于船体健康诊断修复的无人机装置的用于船体健康诊断修复的无人机方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1）开启飞行部件，使其绕船体飞行，开启诊断部件的远程摄像头，获取船体表层图像，将获取的船体表层图像传输到控制终端中，识别诊断船体表层图像中的缺陷；
步骤2）通过飞行部件定位到船体表层缺陷处，控制修复部件的电磁铁通电，使电磁铁吸附在船体表层缺陷处后，关闭飞行部件；
步骤3）控制修复部件的伸缩罩下降罩住船体表层缺陷处，开启清洁腔的第一电磁阀，清洁剂经过清洁腔中的清洁泵、第一导管、喷腔、喷杆后由喷头喷出，使船体表层缺陷处清洁完后，关闭清洁腔；开启回收腔的第三电磁阀，杂质在回收腔的回收泵作用下通过喷头、喷杆、喷腔、第三导管后吸入回收腔，待吸入完，关闭回收腔；开启修复腔的第二电磁阀，修复剂经过修复腔中的修复泵、第二导管、喷腔、喷杆后由喷头喷出，对船体表层缺陷处修复后，完成对船体表层缺陷的诊断、清洁与修复。
10.如权利要求9所述用于船体健康诊断修复的无人机方法，其特征在于：在完成对船体表层缺陷的诊断、清洁与修复后，关闭修复腔和喷腔，控制伸缩罩上升复位后；启动飞行部件，并控制电磁铁断电后，飞行部件离开船体表层飞回。
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