CN204507277U - 一种基于无人机的空中喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无人机的空中喷涂设备，属于无人机应用技术领域。本实用新型的一种基于无人机的空中喷涂设备，包括汽车，汽车上固定有车厢，在车厢内设置有无人机本体，该无人机本体上设置有喷涂机构，所述喷涂机构中设有舵机组和喷壶，通过汽车内的控制电台可控制无人机本体的飞行动作和喷涂机构中喷壶的喷涂位置和喷涂角度；在无人机本体上还设有观测机构，以便能清楚观看到喷涂过程并进行调整。本实用新型利用无人机搭载喷涂机构在空中进行喷涂作业，能够随时调整喷涂位置及角度，且携带方便，结构合理，为户外空中喷涂作业的进行提供了便利。

Description

一种基于无人机的空中喷涂设备

技术领域

本实用新型涉及无人机应用技术领域，更具体地说，涉及一种基于无人机的空中喷涂设备。

背景技术

现有的平面广告多是喷绘在平面纸张或者广告布上，然后将喷好的画面材料固装在墙上或者是大型广告牌上，这种喷绘广告浪费纸张、布料，价格较高，且能保留时间较短。在小城市或者是农村，墙体广告以其喷绘简单、价格低廉的特点受到广告商的青睐。但随着我国经济水平的提高，近几年城镇、农村也变成高楼林立的小城市，地理位置优越处的建筑物便成了墙体广告的主要承载者。在对高层建筑进行广告喷绘时，操作工在脚手架上需要反复爬上爬下、反复调整角度，既不安全，也不好操作；高架车无法满足喷涂工作时，高架车需要不断进行升降、旋转的站位调整；对于十米以上的广告区域，难以有效的进行喷涂作业。

经过检索，现有技术中存在相关的解决方案，如中国专利号ZL200920204121.2，授权公告日：2010年5月26日，发明创造名称为建筑外墙及户外广告喷绘车，该申请案公开了一种建筑外墙及户外广告喷绘车，包括汽车、车载升降机、车载式喷墨喷绘机、喷绘定位控制箱和车载电脑，其中车载升降机、喷绘定位控制箱、车载电脑分别安装在汽车上，车载式喷墨喷绘机安装在车载升降机上，车载电脑通过喷绘定位控制箱连接车载式喷墨喷绘机。该申请案可在户外移动使用，但车载升降机的高度有限，而且只有在汽车贴近墙面时该装置才能发挥其喷绘作用，如果汽车无法靠近建筑物，则喷绘工作难以进行。

众所周知，无人机以其机动灵活的特性被广泛应用于生活当中，但在现有技术中尚没有发现将无人机技术应用到喷涂领域的技术方案，其主要难点在于无法使无人机与喷涂装置有效结合，处于空中的喷涂装置无法手动控制。因此，如果能够将无人机技术与喷涂技术有效结合，将有利于解决高层建筑的喷涂难题，同时会促进空中无人喷涂技术的发展。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术难以在高层建筑墙面进行广告喷绘作业的不足，提供了一种基于无人机的空中喷涂设备，本实用新型将无人机技术应用到喷涂领域，在无人机本体上安装喷涂机构，通过汽车上的控制电台控制无人机的飞行动作和喷涂机构的喷涂作业，利用无人机机动灵活的特点能够随时调整喷涂位置及角度，且携带方便，结构合理，为户外空中喷涂作业的进行提供了便利。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种基于无人机的空中喷涂设备，包括汽车，汽车上固定有车厢，所述汽车上装有控制电台，在车厢内设置有无人机本体，该无人机本体上设置有喷涂机构，所述控制电台控制无人机本体的飞行和喷涂机构的喷涂作业。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的喷涂机构包括空压机、舵机组、喷壶和喷嘴控制舵机，所述喷壶固定在舵机组上，该舵机组控制喷壶运动；所述空压机安装在无人机本体下侧，该空压机通过空气管道与喷壶相连；在喷壶顶部安装有喷嘴控制舵机，该喷嘴控制舵机与喷嘴阀门相连接。

作为本实用新型更进一步的改进，所述舵机组包括第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机和第五舵机，第一舵机安装在无人机本体上，第二舵机与第一舵机的转轴相连；第三舵机的转轴与第二舵机的摆杆相连；第四舵机的转轴与第三舵机的摆杆相连，第五舵机固定在第四舵机上，且第五舵机的转轴上连接有固定板，所述喷壶安装在固定板上。

作为本实用新型更进一步的改进，所述无人机本体上设置有观测云台，该观测云台中设有摄像机。

作为本实用新型更进一步的改进，所述无人机本体包括主螺旋桨、主桨涵道、辅助螺旋桨和起落架，主螺旋桨安装在主桨涵道内，所述主桨涵道上固连有辅助桨支架，辅助螺旋桨通过辅助桨安装杆与辅助桨支架连接，所述起落架安装在无人机本体的底部支架上。

作为本实用新型更进一步的改进，所述辅助桨支架上设置有转轴，辅助桨安装杆通过该转轴与辅助桨支架活动连接。

作为本实用新型更进一步的改进，所述无人机本体的控制系统通过电缆绳与控制电台电性连接。

作为本实用新型更进一步的改进，所述车厢底部装有卷线机构，该卷线机构用于收放电缆绳。

作为本实用新型更进一步的改进，所述车厢的顶部设有齿条，在车厢的顶盖上设置有齿轮，齿轮与齿条啮合传动控制顶盖开合。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种基于无人机的空中喷涂设备，在汽车的车厢内设置无人机，无人机本体上安装喷涂机构，通过汽车上的控制电台控制无人机的飞行动作和喷涂机构的喷涂作业，实现了在高层建筑墙面进行喷涂作业的目的，并能随时调整喷涂位置和喷涂角度，结构合理，操作简单；

(2)本实用新型的一种基于无人机的空中喷涂设备，在无人机本体上连接有舵机组，通过舵机组调整喷壶位置，并在喷壶上安装喷嘴控制舵机来调整喷嘴出料量，喷出的颜料深浅接近人工操作，实现了无人机技术与喷涂技术的有机结合；

(3)本实用新型的一种基于无人机的空中喷涂设备，在无人机本体上安装有观测云台，观测云台中设有摄像机，在控制电台的显示屏上实时观测喷壶的相对位置，并进行调整，保证了喷涂速度和质量；

(4)本实用新型的一种基于无人机的空中喷涂设备，无人机本体通过电缆绳与控制电台电性连接，一方面保证了无人机的续航能力，另一方面有助于信号的实时传输，将操作指令快速传达给无人机本体和喷涂机构，进一步提高了喷涂效果；

(5)本实用新型的一种基于无人机的空中喷涂设备，在户外喷涂方便，极大地扩展了无人机的应用领域，不但解决了高层建筑的墙面广告喷涂问题，还能应用到广告牌喷绘和墙体装饰喷绘等领域，促进了行业发展。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于无人机的空中喷涂设备的结构示意图；

图2为本实用新型的无人机本体和喷涂机构的结构示意图；

图3为本实用新型中喷涂机构的结构示意图；

图4为本实用新型中舵机组的收合结构示意图；

图5为本实用新型中观测云台的结构示意图。

示意图中的标号说明：1、汽车；2、车厢；3、电缆绳；4、无人机本体；41、主桨涵道；42、辅助螺旋桨；43、观测云台；44、辅助桨支架；45、辅助桨安装杆；46、起落架；5、喷涂机构；51、空压机；521、第一舵机；522、第二舵机；523、第三舵机；524、第四舵机；525、第五舵机；53、喷壶；54、喷嘴控制舵机；541、连接线；55、空气管道。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1，本实施例的一种基于无人机的空中喷涂设备，主要由汽车1、无人机本体4和喷涂机构5等组成。借助汽车1为基础载体，可进行户外墙面喷涂。该汽车1是普通汽车，也可以是由人远程操控的无人车，图1所示为无人车。汽车1上固定有车厢2，在车厢2内设置有无人机本体4，该无人机本体4上设置有喷涂机构5，并在汽车1内安装控制电台，无人机本体4的控制系统与控制电台之间通过电缆绳3电性连接，则通过控制电台可以控制无人机本体4的飞行动作和喷涂机构5的喷涂作业。

结合图2，本实施例的无人机本体4包括主螺旋桨、主桨涵道41、辅助螺旋桨42和起落架46。主螺旋桨安装在主桨涵道41内，且主螺旋桨为上下双桨结构。所述主桨涵道41与无人机本体4的总体构架相固连，在主桨涵道41下侧固连有4个辅助桨支架44，辅助螺旋桨42通过辅助桨安装杆45与辅助桨支架44连接。所述辅助桨支架44上设置有转轴，通过辅助桨支架44上安装的电机控制该转轴转动，所述辅助桨安装杆45通过转轴与辅助桨支架44连接，其转动范围为0～120°。当处于0°位置时，辅助桨安装杆45位于主桨涵道41的径向线上，辅助螺旋桨42在此位置与主螺旋桨协同工作；当转动至120°位置时，辅助桨安装杆45隐藏到主桨涵道41下侧，同时辅助螺旋桨42也位于主桨涵道41下侧，无人机本体4依靠主螺旋桨完成升降动作，该状态主要在无人机本体4升起或者是降落到车厢2内时启用，便于运输携带。为了使无人机本体4能够安全降落，并保证运输过程中的平稳性，在无人机本体4的底部支架上安装有圆形起落架46。本实施例所采用的无人机结构能够提供更大的升力，且能耗更小；通过四个小型辅助螺旋桨42能够保证空中悬停、飞行的平稳性，避免在喷涂作业时晃动，提高了喷涂效果。

结合图3和图4，本实施例的喷涂机构5包括空压机51、舵机组、喷壶53和喷嘴控制舵机54，其中：舵机组包括第一舵机521、第二舵机522、第三舵机523、第四舵机524和第五舵机525，第一舵机521安装在无人机本体4上，与主桨涵道41中心的滑环电机相固定；第二舵机522与第一舵机521的转轴相连，第二舵机522可绕第一舵机521的转轴在水平面内转动；第三舵机523的转轴与第二舵机522的摆杆相连，第二舵机522控制其摆杆转动，第三舵机523可通过自身转轴相对第二舵机522的摆杆转动；第四舵机524的转轴与第三舵机523的摆杆相连，第五舵机525固定在第四舵机524上，且第五舵机525的转轴上连接有固定板，所述喷壶53安装在固定板上。通过第二舵机522、第三舵机523和第四舵机524可以实现喷壶53在竖直平面内上下运动，通过第五舵机525可以使喷壶53在竖直平面内转动，通过控制舵机组中各个舵机的协调运动达到调整喷壶53的位置及喷涂角度的目的。

所述空压机51安装在无人机本体4的底部支架下侧，该空压机51呈环形设置，以便在不影响无人机结构的情况下提供最大的储气空间。在空压机51上装有压力表，用于观测内部空气压力。该空压机51通过空气管道55与喷壶53相连，并在喷壶53顶部安装有喷嘴控制舵机54，喷嘴控制舵机54与喷嘴阀门相连接。喷嘴控制舵机54通过连接线541与无人机本体4的控制系统电性连接，用于控制喷嘴阀门开口。当喷嘴阀门开口较大时，出料量较大，喷涂颜色较深，当喷嘴阀门开口较小时，所喷涂颜色较浅。

结合图5，对于高层建筑的喷涂作业，从地面不易观察喷涂位置，因此在无人机本体4上设置有观测云台43，该观测云台43固定在喷壶53所在侧的辅助桨支架44上，该观测云台43中的摄像机可进行360度旋转，对喷嘴实时跟踪拍摄，把图像信号传递到控制电台并在显示屏上放映，根据拍摄图像实时调整喷涂位置和角度，以保证喷涂速度和喷涂质量。

本实施例的车厢2底部装有卷线机构，所述电缆绳3缠绕在卷线机构上，该卷线机构与控制电台电性连接，并能根据无人机本体4的升降信号进行收卷或释放电缆绳3。在车厢2的顶部设有齿条，在车厢2的顶盖上设置有齿轮，通过齿轮与齿条啮合传动控制顶盖开合。

具体使用时，通过控制电台将车厢2的顶盖打开，主螺旋桨转动，使无人机本体4从车厢2内升起，然后控制辅助桨安装杆45转动到0°位置，辅助螺旋桨42开始工作，保证无人机本体4携带喷涂机构5平稳飞行；然后启动观测云台43中摄像机，从显示屏上观测拍摄画面，控制舵机组伸展开，确定位置后，控制喷嘴控制舵机54打开喷嘴阀门，开始喷涂作业，在喷涂过程中根据需要调整舵机组、无人机本体4、观测云台43或喷嘴控制舵机54的工作状态。当喷涂作业完毕时，通过控制电台控制无人机本体4飞回到车厢2上方，辅助螺旋桨42停止工作，并转到主桨涵道41下侧，同时控制舵机组转动，使各舵机摆杆折合，然后将无人机本体4降落到车厢2内，顶盖闭合。

本实施例中的无人机本体4的控制系统与控制电台之间通过电缆绳3电性连接，不但能保证无人机本体4的续航能力，同时有助于信号的实时传输，将操作指令快速传达给无人机本体4和喷涂机构5，避免信号延迟现象出现，有助于喷涂质量的提高，而且本实施例方案使无人机本体4和喷涂机构5得到有效结合。具体使用时，喷壶53中可以装油漆、颜料、涂料等，喷涂对象可以是建筑墙面、广告牌等，具体可根据需要将本实施的方案适当调整，以促进行业发展。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于无人机的空中喷涂设备，包括汽车(1)，汽车(1)上固定有车厢(2)，其特征在于：所述汽车(1)上装有控制电台，在车厢(2)内设置有无人机本体(4)，该无人机本体(4)上设置有喷涂机构(5)，所述控制电台控制无人机本体(4)的飞行和喷涂机构(5)的喷涂作业。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的空中喷涂设备，其特征在于：所述的喷涂机构(5)包括空压机(51)、舵机组、喷壶(53)和喷嘴控制舵机(54)，所述喷壶(53)固定在舵机组上，该舵机组控制喷壶(53)运动；所述空压机(51)安装在无人机本体(4)下侧，该空压机(51)通过空气管道(55)与喷壶(53)相连；在喷壶(53)顶部安装有喷嘴控制舵机(54)，该喷嘴控制舵机(54)与喷嘴阀门相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的空中喷涂设备，其特征在于：所述舵机组包括第一舵机(521)、第二舵机(522)、第三舵机(523)、第四舵机(524)和第五舵机(525)，第一舵机(521)安装在无人机本体(4)上，第二舵机(522)与第一舵机(521)的转轴相连；第三舵机(523)的转轴与第二舵机(522)的摆杆相连；第四舵机(524)的转轴与第三舵机(523)的摆杆相连，第五舵机(525)固定在第四舵机(524)上，且第五舵机(525)的转轴上连接有固定板，所述喷壶(53)安装在固定板上。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于无人机的空中喷涂设备，其特征在于：所述无人机本体(4)上设置有观测云台(43)，该观测云台(43)中设有摄像机。

5.根据权利要求4所述的一种基于无人机的空中喷涂设备，其特征在于：所述无人机本体(4)包括主螺旋桨、主桨涵道(41)、辅助螺旋桨(42)和起落架(46)，主螺旋桨安装在主桨涵道(41)内，所述主桨涵道(41)上固连有辅助桨支架(44)，辅助螺旋桨(42)通过辅助桨安装杆(45)与辅助桨支架(44)连接，所述起落架(46)安装在无人机本体(4)的底部支架上。

6.根据权利要求5所述的一种基于无人机的空中喷涂设备，其特征在于：所述辅助桨支架(44)上设置有转轴，辅助桨安装杆(45)通过该转轴与辅助桨支架(44)活动连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的空中喷涂设备，其特征在于：所述无人机本体(4)的控制系统通过电缆绳(3)与控制电台电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于无人机的空中喷涂设备，其特征在于：所述车厢(2)底部装有卷线机构，该卷线机构用于收放电缆绳(3)。

9.根据权利要求8所述的一种基于无人机的空中喷涂设备，其特征在于：所述车厢(2)的顶部设有齿条，在车厢(2)的顶盖上设置有齿轮，齿轮与齿条啮合传动控制顶盖开合。