CN206822590U - 无人机清洁系统 - Google Patents
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Abstract
一种无人机清洁系统，包括：车载平台，设置有电源供电装置和收放线机构；所述电源供电装置用于为所述无人机清洁系统提供电能；所述收放线机构上的线缆的一端与所述电源供电装置连接；所述线缆的另一端与系留无人机连接，以向所述系留无人机供电；所述系留无人机，用于实现空中飞行功能；以及清洁装置，固定设置于所述系留无人机的底部，用于实现清洁功能；所述清洁装置与所述系留无人机进行电连接。上述无人机清洁系统，通过系留无人机配合清洁装置来完成高空清洁作业，可以提高高空清洁过程中的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机技术领域，特别是涉及一种无人机清洁系统。
背景技术
在高楼林立的时代，高空幕墙的清洗成了严峻的问题。要如何降低高空作业的危险是人们需要解决的问题。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种安全性较高的无人机清洁系统。
一种无人机清洁系统，包括：车载平台，设置有电源供电装置和收放线机构；所述电源供电装置用于为所述无人机清洁系统提供电能；所述收放线机构上的线缆的一端与所述电源供电装置连接；所述线缆的另一端与系留无人机连接，以向所述系留无人机供电；所述系留无人机，用于实现空中飞行功能；以及清洁装置，固定设置于所述系留无人机的底部，用于实现清洁功能；所述清洁装置与所述系留无人机进行电连接。
上述无人机清洁系统，通过系留无人机配合清洁装置来完成高空清洁作业，可以提高高空清洁过程中的安全性。同时，系留无人机和清洁装置均由地面的车载平台的电源供电装置通过线缆供电，可以确保系留无人机能够长时间进行高空清洁作业，减少系留无人机的升降次数，从而进一步提高了作业安全性。
在其中一个实施例中，所述清洁装置包括药箱、水泵、水泵入口软管、水泵出口软管和喷头；所述药箱通过所述水泵入口软管与所述水泵连接；所述水泵通过所述水泵出口软管与所述喷头连接。
在其中一个实施例中，所述清洁装置还包括距离传感器和伸缩装置；所述距离传感器固定在所述清洁装置上或者在所述系留无人机上；所述伸缩装置的一端固定在所述系留无人机上，另一端与所述喷头固定连接；所述距离传感器用于检测所述喷头与目标清洁物体之间的距离；所述伸缩装置用于根据所述距离传感器的检测距离对所述喷头进行控制以调整所述喷头与目标清洁物体之间的距离。
在其中一个实施例中，伸缩装置包括连接套、卡接部和顶杆；所述顶杆的一端设置于所述连接套内，且能够沿所述连接套运动；所述顶杆通过卡接部固定在所述连接套上；所述水泵出口软管通过挂钩固定在所述顶杆上。
在其中一个实施例中，所述连接套上与所述顶杆连接的一端沿轴向开设有多个缺口。
在其中一个实施例中，还包括阻尼器；所述阻尼器设置在所述线缆上靠近所述系留无人机所在的一端；所述阻尼器用于减少所述系留无人机所在端的线缆上的振动。
在其中一个实施例中，所述车载平台还包括控制装置；所述控制装置通过所述线缆与所述系留无人机连接，以将控制信息输出给所述系留无人机和所述清洁装置。
在其中一个实施例中，所述电源供电装置包括供电单元、整流单元和储能电池单元；所述供电单元用于提供交流电；所述整流单元用于将所述供电单元输出的交流电转换为直流电后通过线缆向所述系留无人机供电或者输出给所述储能电池单元；所述储能电池单元用于存储并按需释放电能。
在其中一个实施例中，所述车载平台上设置有固定装置和移动导轨；所述收放线机构包括驱动电机、旋转轮盘、动滑轮和定滑轮；所述驱动电机和所述旋转轮盘固定在所述固定装置上；所述驱动电机用于根据控制指令对所述旋转轮盘的运动进行控制；所述定滑轮通过所述固定装置固定于所述旋转轮盘的上方；所述动滑轮固定在所述移动导轨上；所述移动导轨平行于所述动滑轮和所述旋转轮盘之间的线缆设置。
在其中一个实施例中，所述收放线机构还包括拉力计和反馈装置；所述拉力计与所述动滑轮上的线缆连接，并与所述反馈装置连接；所述拉力计用于测量所述线缆产生的拉力并将测量结果反馈至所述反馈装置；所述反馈装置用于将所述拉力计的测量结果反馈至控制终端。
附图说明
图1为一实施例中的无人机清洁系统的结构示意图；
图2为图1中的车载平台的结构示意图；
图3为图2中的电源供电装置的原理框图；
图4为图1中的系留无人机的结构框图；
图5为图1中的系留无人机和清洁装置的示意图；
图6为图1中的清洁装置在另一状态下的示意图；
图7为图1中的阻尼器的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
参见图1，一种无人机清洁系统包括车载平台100、系留无人机200和清洁装置300。系留无人机200通过线缆400与车载平台100连接。
车载平台100包括车体110以及设置在车体110上的电源供电装置120和收放线机构130，如图2所示。车体110作为车载平台100的主体，用于实现移动、自主导航等基本功能。在本实施例中，车体110上包括驾驶室112以及开放式的承载平台114。
电源供电装置120固定在车体110上的承载平台114上。电源供电装置120用于为整个无人机清洁系统供电。在本实施例中，电源供电装置120包括供电单元122、整流单元124和储能电池单元126，如图3所示。供电单元122与整流单元124连接。供电单元122用于提供交流电并输出给整流单元124。供电单元122可以为发电机或者外部供电输入接口(如市电输入接口)。在本实施例中，供电单元122包括发电机和外部供电输入接口。因此供电单元122可以通过发电机发电向系统供电或者直接利用外部供电输入接口的电能向系统供电。供电单元122输入交流电。在其他的实施例中，供电单元122也可以直接输入直流电。整流单元124的输出端与储能电池单元126连接，并通过电流输出接口128与线缆400连接。整流单元124用于将供电单元122输出的交流电转换为直流电后向线缆400供电，并在无需向线缆400供电或者供电充足情况下对储能电池单元126充电，储能电池单元126进行电能存储。储能电池单元126的输出端还通过电流输出接口128与线缆400连接，从而在整流单元124输出的电能不能满足使用需求时，由储能电池单元126供电，以满足系留无人机200的稳定供电。
收放线机构130用于对线缆400进行收放控制。参见图2，收放线机构130包括驱动电机131、旋转轮盘132、定滑轮133和动滑轮134。其中，驱动电机131、旋转轮盘132和定滑轮133均通过车体110上的固定装置116进行固定。定滑轮133固定在旋转轮盘132的上方。动滑轮134通过车体110上的移动导轨118进行固定。因此，动滑轮134可以沿着移动导轨118进行移动。移动导轨118平行于动滑轮134和旋转轮盘132之间的线缆400a设置。在本实施例，动滑轮134连接的线缆400a和线缆400b几乎保持平行状态，以使得线缆400a和线缆400b上的拉力相同。在本实施例中，驱动电机131可以根据外部控制指令对旋转轮盘132上的齿轮1322进行控制，以实现对旋转轮盘132的运动控制，进而对线缆400进行收放控制，以使得线缆400的收放与系留无人机200的运动匹配，避免二者不匹配造成线缆400的拉力过大或者线缆400冗余缠绕的问题发生。
在一实施例中，收放线机构130还包括拉力计135和反馈装置136。拉力计135与动滑轮134上的线缆400连接。因此拉力计135可以对线缆400a和线缆400b上的拉力和进行测量。拉力计135将测量到的拉力值输出给反馈装置136。反馈装置136用于与外部控制终端连接，以将该拉力值反馈给外部控制终端。在本实施例中，系留无人机200同样可以与外部控制终端进行通信连接。因此，外部控制终端可以根据该拉力值以及系留无人机200的飞行状态向驱动电机131发出相应的指令。例如，当拉力值增大且系留无人机200在上升时，则给驱动电机131发送指令，松放线缆400。当拉力值减小且系留无人机20在下降时，则给驱动电机131发送指令，回收线缆400。在其他状态，比如风大的情况下，会吹动线缆400晃动，从而导致拉力计135的拉力值增大，而系留无人机200并没有上升或者下降，则不会控制旋转轮盘132进行收放线缆400的操作，避免造成线缆400冗余缠绕的危险。
系留无人机200通过线缆400与车载平台100上的电源供电装置120连接，从而由电源供电装置120进行供电。在本实施例中，车载平台100上还设置有控制装置(图中未示)。线缆400还与该控制装置连接，从而通过线缆400实现车载平台100与系留无人机200之间的数据传输。线缆400采用光电复合线缆。在本实施例中，线缆400采用Kevlar纤维包裹的光电复合导线，将车载平台100的电能输送到系留无人机200，并实现车载平台100和系留无人机200的双向光纤传输。Kevlar纤维密度低、强度高、韧性好、耐高温，可增强导线的柔韧性、抗扭曲、抗冲击和较重的机械负荷，整体编织屏蔽密度85％以上与特殊的结构设计，有效的抵抗外部干扰与电缆内部的干扰，保证了信号传输的稳定性。通过电源供电装置120供电，可以实现系留无人机200的长时间供电，进而满足高空清洁作业时长的需求。
清洁装置300固定在系留无人机200的底部。清洁装置300用于实现清洁功能。清洁装置300与系留无人机200进行电连接，从而由系留无人机200对其进行供电，并将线缆400传输来的控制信号传输给清洁装置300，进而对清洁装置300进行控制。在本实施例中，系留无人机200上还设置有DC-DC降压模块210，如图4所示。DC-DC降压模块210用于与线缆400连接，以将线缆400传输来的直流电进行降压处理，得到48V、24V、12V以及5V直流电后给相应的设备如旋翼动力设备220、飞控设备230、视频采集设备240以及清洁装置300进行供电。其中，旋翼动力设备220用于向螺旋桨提供动力，飞控设备230则用于对系留无人机200进行飞行控制。视频采集设备240用于对目标区域进行音视频信号采集，并传回至地面监控终端，以便于地面监控终端了解目标区域的实际清洁情况。
参见图5，清洁装置300包括药箱310、水泵入口软管320、水泵330、水泵出口软管340和喷头350。其中，药箱310用于存储清洁液。药箱310通过水泵入口软管320与水泵330连接。水泵330还通过水泵出口软管340与喷头350连接。因此在水泵330的作用下，可以将药箱310中的清洁液通过喷头350喷至待清洁目标物体上。在本实施例中，清洁装置300还包括距离传感器(图中未示)和伸缩装置360。距离传感器可以固定在清洁装置300上，也可以设置在系留无人机200上。距离传感器用于检测喷头与目标清洁物体之间的距离。在一实施例中，距离传感器还可以用于检测系留无人机与障碍物之间的距离，从而根据该距离实现避障功能。伸缩装置360的一端固定在系留无人机200上，另一端与喷头350固定连接。伸缩装置360用于根据距离传感器的检测距离，对喷头350进行控制以调整喷头与目标清洁物体之间的距离。伸缩装置360包括连接套362、卡接部364和顶杆366。顶杆366的一端设置在连接套362内，且能够沿连接套362运动。顶杆366通过卡接部364固定在连接套362上。在一实施例中，连接套362上与顶杆366连接的一端，沿轴向开设有多个缺口3622以使得其具有弹性。水泵出口软管340则通过挂钩370固定在顶杆366上。图5为顶杆366推出的示意图，图6则为顶杆366收缩后的示意图。
上述无人机清洁系统，通过系留无人机200配合清洁装置300来完成高空清洁作业，可以提高高空清洁过程中的安全性。同时，系留无人机200和清洁装置300均由地面的车载平台100的电源供电装置120通过线缆400供电，可以确保系留无人机200能够长时间进行高空清洁作业，减少系留无人机200的升降次数，从而进一步提高了作业安全性。
在本实施例中，上述无人机清洁系统还包括阻尼器500。阻尼器500设置在线缆400上靠近系留无人机200的一端，如图7所示。阻尼器500可以减少系留无人机200所在端的线缆400上的振动，从而避免线缆400因外界作用力如强风而振动导致线缆400脱落的情况发生，提高了线缆400连接的稳定性，进而可以增强整个系留无人机200工作的稳定性，使得无人机清洁系统能够在不同的环境下正常工作。
阻尼器500包括固定部件510、支撑绞线520和质量块530。固定部件510固定在线缆400上，且用于固定支撑绞线520。支撑绞线520平行于线缆400设置。支撑绞线520的每一端均设置有质量块530。支撑绞线520需要设置质量块530，因此具备一定的强度。在本实施例中，支撑绞线520为钢绞线，质量块530采用重锤结构，且二者关于固定部件510对称设置。因此，在风的作用下，由固定部件510作用于线缆400上的扭转力矩和由质量块530作用于支撑绞线520上的扭转力矩相互作用，从而可以将线缆400的振动有效转换为摩擦能量而消散掉，可有效防止线缆400的振动。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种无人机清洁系统，其特征在于，包括：
车载平台，设置有电源供电装置和收放线机构；所述电源供电装置用于为所述无人机清洁系统提供电能；所述收放线机构上的线缆的一端与所述电源供电装置连接；所述线缆的另一端与系留无人机连接，以向所述系留无人机供电；
所述系留无人机，用于实现空中飞行功能；以及
清洁装置，固定设置于所述系留无人机的底部，用于实现清洁功能；所述清洁装置与所述系留无人机进行电连接。
2.根据权利要求1所述的无人机清洁系统，其特征在于，所述清洁装置包括药箱、水泵、水泵入口软管、水泵出口软管和喷头；所述药箱通过所述水泵入口软管与所述水泵连接；所述水泵通过所述水泵出口软管与所述喷头连接。
3.根据权利要求2所述的无人机清洁系统，其特征在于，所述清洁装置还包括距离传感器和伸缩装置；所述距离传感器固定在所述清洁装置上或者在所述系留无人机上；所述伸缩装置的一端固定在所述系留无人机上，另一端与所述喷头固定连接；所述距离传感器用于检测所述喷头与目标清洁物体之间的距离；所述伸缩装置用于根据所述距离传感器的检测距离对所述喷头进行控制以调整所述喷头与目标清洁物体之间的距离。
4.根据权利要求3所述的无人机清洁系统，其特征在于，伸缩装置包括连接套、卡接部和顶杆；所述顶杆的一端设置于所述连接套内，且能够沿所述连接套运动；所述顶杆通过卡接部固定在所述连接套上；所述水泵出口软管通过挂钩固定在所述顶杆上。
5.根据权利要求4所述的无人机清洁系统，其特征在于，所述连接套上与所述顶杆连接的一端沿轴向开设有多个缺口。
6.根据权利要求1所述的无人机清洁系统，其特征在于，还包括阻尼器；所述阻尼器设置在所述线缆上靠近所述系留无人机所在的一端；所述阻尼器用于减少所述系留无人机所在端的线缆上的振动。
7.根据权利要求1所述的无人机清洁系统，其特征在于，所述车载平台还包括控制装置；所述控制装置通过所述线缆与所述系留无人机连接，以将控制信息输出给所述系留无人机和所述清洁装置。
8.根据权利要求1所述的无人机清洁系统，其特征在于，所述电源供电装置包括供电单元、整流单元和储能电池单元；所述供电单元用于提供交流电；所述整流单元用于将所述供电单元输出的交流电转换为直流电后通过线缆向所述系留无人机供电或者输出给所述储能电池单元；所述储能电池单元用于存储并按需释放电能。
9.根据权利要求1所述的无人机清洁系统，其特征在于，所述车载平台上设置有固定装置和移动导轨；所述收放线机构包括驱动电机、旋转轮盘、动滑轮和定滑轮；所述驱动电机和所述旋转轮盘固定在所述固定装置上；所述驱动电机用于根据控制指令对所述旋转轮盘的运动进行控制；所述定滑轮通过所述固定装置固定于所述旋转轮盘的上方；所述动滑轮固定在所述移动导轨上；所述移动导轨平行于所述动滑轮和所述旋转轮盘之间的线缆设置。
10.根据权利要求9所述的无人机清洁系统，其特征在于，所述收放线机构还包括拉力计和反馈装置；所述拉力计与所述动滑轮上的线缆连接，并与所述反馈装置连接；所述拉力计用于测量所述线缆产生的拉力并将测量结果反馈至所述反馈装置；所述反馈装置用于将所述拉力计的测量结果反馈至控制终端。
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