一种外墙清洗无人机逻辑功能模块的制作方法

1.本实用新型涉及一种清洗系统，尤其涉及一种外墙清洗无人机逻辑功能模块。


背景技术：

2.随着城市现代化发展，特别是高层建筑的兴起，衍生出了繁重的外墙清洗任务。对高楼外墙的清洗工作大多采用人工高空作业的方式进行，不仅清洗难度大，效率也低，并且还伴随着高危险性。
3.针对上述问题，现有技术中的外墙清洗无人机，在无人机上加装了清洁设备、水箱、电池、清洁循环系统等，虽然能够改善作业人员的劳动环境和安全，但受限于无人机的搭载能力和滞空时间等因素，仍存在着体积大、系统复杂、保养昂贵、训练成本高、滞空时间不能满足需求，使用时不够稳定等不足，效果并不理想。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是提供一种省时省力、安全可靠的一种外墙清洗无人机逻辑功能模块。
5.本实用新型的目的是这样实现的，一种外墙清洗无人机逻辑功能模块，包括飞行平台、清洗系统、供应保障系统以及控制系统；
6.飞行平台包括无人机，无人机还包括飞行控制模块以及均与飞行控制模块电连接的通讯模块、信息采集模块、平衡模块；
7.控制系统与飞行平台电连接，供应保障系统与飞行平台和清洗系统相连，为飞行平台提供电源，为清洗系统提供电源和/或水源。
8.飞行控制模块用于控制无人机的各个部分，信息采集模块用于采集无人机工作时的环境信息。通讯模块优选与控制系统无线连接，无人机的飞行控制模块通过通讯模块向控制系统传递信息采集模块采集得到的环境信息，例如外墙清洗程度图像信息、系留无人机位置信息、系留无人机与外墙距离信息等。同时，系留无人机的飞行控制模块还可通过通讯模块接收控制系统传递的控制信息，从而对系留无人机的飞行状态进行调整，例如调整系留无人机的飞行高度、与外墙的距离等。
9.供应保障系统为飞行平台提供电源，无人机优选为系留无人机，通过系留线缆与系留无人机电连接，通过系留线缆传输的地面电源作为飞行平台的动力来源，代替传统的锂电池，具有长时间的滞空悬停的能力，能够长时间的留空作业，将高空清洁作业与系留无人机进行有效结合，使工人从高空安全风险中解放出来。供应保障系统为清洗系统提供外墙清洗液，例如清水或根据外墙脏污情况加入了不同清洁剂的清洁液。平衡模块用于抵消清洗过程中外墙对无人机的反作用力，保持无人机作业时的稳定性。
10.由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：
11.无人机上不装载供电设备和储液设备，极大的减小了无人机的体积和重量，降低了能耗，提高了姿态控制的精度，并提高了清洗精度，通过供应保障系统为无人机提供水源
和电源，使其能够更长时间的工作，具备更大的清洗范围。
12.提高了外墙清洗效率和清洗的灵活度，可实时显示外墙的清洁度，清洁效率更高，人工成本更低。
附图说明
13.图1为本实用新型一种逻辑结构示意图；
14.图2为本实用新型的另一种逻辑结构示意图；
15.图3为本实用新型的一种整体结构示意图；
16.图4为本实用新型的另一种角度整体结构示意图；
17.图5为本实用新型的另一种角度整体结构示意图；
18.其中，1供应保障系统、2平衡模块、3摄像头、4出水模块、5机械臂、6滚轮、7回收模块。
具体实施方式
19.体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
20.如图1至图5所示，一种外墙清洗无人机逻辑功能模块，包括飞行平台、清洗系统、供应保障系统1以及控制系统；
21.飞行平台包括无人机，无人机还包括飞行控制模块以及均与飞行控制模块电连接的通讯模块、信息采集模块、平衡模块2；
22.控制系统与飞行平台电连接，供应保障系统1与飞行平台和清洗系统相连，为飞行平台提供电源，为清洗系统提供电源和/或水源。
23.飞行控制模块用于控制无人机的各个部分，信息采集模块用于采集无人机工作时的环境信息。通讯模块优选与控制系统无线连接，无人机的飞行控制模块通过通讯模块向控制系统传递信息采集模块采集得到的环境信息，例如外墙清洗程度图像信息、系留无人机位置信息、系留无人机与外墙距离信息等。同时，系留无人机的飞行控制模块还可通过通讯模块接收控制系统传递的控制信息，从而对系留无人机的飞行状态进行调整，例如调整系留无人机的飞行高度、与外墙的距离等。
24.供应保障系统1为飞行平台提供电源，无人机优选为系留无人机，通过系留线缆与系留无人机电连接，通过系留线缆传输的地面电源作为飞行平台的动力来源，代替传统的锂电池，具有长时间的滞空悬停的能力，能够长时间的留空作业，将高空清洁作业与系留无人机进行有效结合，使工人从高空安全风险中解放出来。供应保障系统1为清洗系统提供外墙清洗液，例如清水或根据外墙脏污情况加入了不同清洁剂的清洁液。平衡模块2用于抵消清洗过程中外墙对无人机的反作用力，保持无人机作业时的稳定性。
25.进一步地，供应保障系统1包括地面供水模块和地面供电模块。地面供电模块与无人机电连接，为无人机提供电源；地面供水模块与清洗系统连接，为清洗系统提供外墙清洗液，在本实施例中，地面供水模块为水箱或蓄水车等。在其他实施例中，供应保障系统1还包括增压模块，增压模块为高压水泵，地面供水模块通过高压水泵与清洗系统连接，用于向清
洗系统输送清洁液保障高空清洗时，清洗系统喷出的水柱具有足够的水压。
26.进一步地，清洗系统还包括出水模块4和调节模块。出水模块4固定于无人机机体上，供应保障系统1为出水模块4提供外墙清洗液，出水模块4向外喷出清洗液水柱，对外墙进行喷射冲洗；调节模块用于开启或关闭出水模块4，或是调节出水模块4向外喷出水柱的水量或压力的大小。
27.进一步地，出水模块4为高压水枪或高压喷头。高压水枪或高压喷头通过粘接、焊接、铆接或螺纹连接等方式固定于无人机机体上，数量为1个或1个以上，通过高压水枪或高压喷头产生的高压水柱对外墙的冲击力大于污垢与外墙表面的附着力，从而能够将外墙上的污垢剥离、冲走，进而达到清洗外墙表面的目的。
28.进一步地，清洗系统还包括二次清洁模块。二次清洁模块能够进一步提高清洁效率，提高外墙的清洁度。在本实施例中，二次清洁模块为高压风枪，通过粘接、焊接、铆接或螺纹连接等方式固定于无人机上，并与供应保障系统1电连接，在喷射清洗过程中大大提高了外墙清洁效率和清洁度，实现了抑尘清扫，提高了清洗质量，同时还能达到节约用水的目的。
29.进一步地，清洗系统还包括压力采集模块和/或流量采集模块。压力采集模块用于检测出水模块4喷出水柱的压力大小，流量采集模块用于检测出水模块4喷出水量大小。在本实施例中，压力采集模块和/或流量采集模块与控制系统无线连接，调节模块为电动阀门，采集所得数据信息将传送回控制系统，用户可根据采集所得压力数据信息和/或流量数据信息通过电动阀门对清洗状态例如出水模块4的出水量或压力等进行调节。
30.进一步地，平衡模块2为旋翼。在本实用新型中，旋翼数量为1个以上，优选为4个，通过粘接、焊接、铆接、螺纹连接等方式固定于无人机上，优选固定于出水模块4，如高压水枪或高压喷头的相对一面，用来抵消清洗作业时高压水枪或高压喷头喷出水柱时产生的力，保持无人机前后的平衡，使其飞行更加平稳，还可使得出水模块4能够贴近外墙墙面进行更有效的清洁。其转速由飞行控制模块控制，在本实施例中，飞行控制模块通过通讯模块接收由控制系统发送的控制信号后，进而对旋翼转速进行对应调整。
31.进一步地，信息采集模块包括图像信息采集模块和位置信息采集模块。飞行控制模块将信息采集模块采集所得数据信息，通过通讯模块传递至地面监控系统，供用户参考。
32.图像信息采集模块用于采集无人机前方的图像信息；位置信息采集模块用于采集无人机的飞行位置、高度以及与外墙之间的距离等，结合图像信息采集模块采集得到的图像信息，精确定位无人机以及外墙需清洁的位置，进一步提高清洗效率，保持无人机与外墙安全作用的距离，避免无人机与外墙发生碰撞，保证清洗过程中的安全性和可靠性。在本实施例中，图像信息采集模块为摄像头3，位置信息采集模块为gps定位和/或rtk差分定位系统；在另一实施例中，位置信息采集模块为测距传感器。
33.进一步地，还包括可拆卸固定于系留无人机机体上的机械臂5。机械臂5能够增加清洗系统清洗的距离，扩大本实用新型的适用范围，降低与外墙发生碰撞的可能性。在本实施例中，机械臂5包括支架和固定块，出水模块4固定于支架一端，支架另一端通过一体成型、粘接、焊接或螺纹连接等方式固定于固定块上，固定块再通过粘接、焊接或螺纹连接等方式固定于无人机机体上，优选固定于无人机的两端，保证机械臂5与无人机连接的稳固性。在另一实施例中，机械臂5为中空结构，高压喷头或高压喷嘴固定于机械臂5的前端，地
面供水模块通过供水管穿过中空机械臂5与高压喷头或高压喷嘴连接，使得本实用新型结构更加简洁，同时还能够有效避免供水管与无人机的缠绕，进一步增强了本实用新型使用时的安全性。
34.进一步地，还包括防碰撞模块。防碰撞模块能够降低清洗系统与外墙发生碰撞的可能，或是在碰撞发生时提供缓冲作用。在本实施例中，防碰撞模块为滚轮6，滚轮6数量优选为1个以上，在本实施例中，滚轮6数量为2个，分别固定于机械臂5的前端、高压水枪或高压喷头的两端，提高本实用新型使用时的安全性。
35.进一步地，还包括应急回收模块7。应急回收模块7在突发情况下，例如出现大风天气或无人机与外墙发生碰撞等情况下，防止无人机坠机情况的发生，保障人员和财产的安全。在本实施例中，应急回收模块7为应急回收伞，设于无人机的顶端，具体比如采用公开号为cn206511133u的实用新型专利中公开的一种无人机的降落伞。
36.上述为本实用新型的较佳实施例，应当理解本领域的技术人员无需创造性劳动即可根据本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者实验等得出相关技术方案，因此这些相关技术方案都应在本权利要求的保护范围内。