[发明专利]基于无人机的电力设施涂料喷射装置及控制方法

权利要求书

1.基于无人机的电力设施涂料喷射装置，包括无人机平台和喷涂装置，其特征是，所述无人机平台设有图像瞄准系统、姿态传感器和补偿控制装置；

图像瞄准系统，用于根据预设喷射距离参数控制无人机平台行驶至喷涂装置与目标点对准的定点空间位置；

姿态传感器，用于实时采集无人机平台处于定点空间位置的飞控姿态数据；

补偿控制装置，用于根据预设喷射距离参数、无人机平台的定点空间位置、目标点对准的空间坐标信息以及飞控姿态数据生成补偿控制角度，并依据补偿控制角度将喷涂装置的喷射方向调控至与初始对准方向相同或相互平行；

喷涂装置，用于根据补偿控制完成生成的触发信号或接受的启动信号启动后对目标点进行喷涂操作。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的电力设施涂料喷射装置，其特征是，所述喷涂装置包括储液箱(7)、压力水泵(8)、喷管(4)和喷嘴件(6)；储液箱(7)的出口端通过软管连接压力水泵(8)，压力水泵(8)的出口端连接到喷管(4)的一端，喷管(4)另一端与喷嘴件(6)连接。

3.根据权利要求2所述的基于无人机的电力设施涂料喷射装置，其特征是，所述喷嘴件(6)包括喷嘴头(1)、旋转头(2)、球头万向节(3)以及两个方向相互垂直的连杆控制头(5)；喷嘴头(1)与旋转头(2)之间螺纹配合；旋转头(2)通过球头万向节(3)与喷管(4)活动连接；连杆控制头(5)均安装在旋转头(2)外壁。

4.根据权利要求3所述的基于无人机的电力设施涂料喷射装置，其特征是，所述补偿控制装置包括处理器、横向驱动杆、纵向驱动杆、横向伺服电机、纵向伺服电机以及用于供电的DC电源；

横向伺服电机的输出轴通过横向驱动杆与一个连杆控制头(5)连接；

纵向伺服电机的输出轴通过纵向驱动杆与另一个连杆控制头(5)连接；

横向伺服电机和纵向伺服电机均与处理器电连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于无人机的电力设施涂料喷射装置，其特征是，所述无人机平台还设有信号收发器；

信号收发器，用于将图像瞄准系统采集的图像信息传输给地面监视器，以及接受地面遥控器发送的包含启动信号的操作信号；

操作信号的优先级大于补偿控制装置所生成信号的优先级。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的基于无人机的电力设施涂料喷射装置，其特征是，所述无人机平台还设有多个风向传感器；无人机平台的飞行机翼倾斜方向保持与多个风向传感器监测的风向矢量之和的方向相同或相互平行。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的基于无人机的电力设施涂料喷射装置，其特征是，所述无人机平台为四旋翼、六旋翼、八旋翼飞行平台中的任意一种。

8.基于无人机的电力设施涂料喷射控制方法，其特征是，包括以下步骤：

根据预设喷射距离参数控制无人机平台行驶至喷涂装置与目标点对准的定点空间位置；

实时采集无人机平台处于定点空间位置的飞控姿态数据；

根据预设喷射距离参数、无人机平台的定点空间位置、目标点对准的空间坐标信息以及飞控姿态数据生成补偿控制角度，并依据补偿控制角度将喷涂装置的喷射方向调控至与初始对准方向相同或相互平行；

根据补偿控制完成生成的触发信号或接受的启动信号启动后对目标点进行喷涂操作。

9.根据权利要求8所述的基于无人机的电力设施涂料喷射控制方法，其特征是，该方法还包括：

通过配置的多个风向传感器监测无人机平台所处环境的风向矢量之和；

控制人机平台的飞行机翼倾斜方向保持与风向矢量之和的方向相同或相互平行。

10.根据权利要求8所述的基于无人机的电力设施涂料喷射控制方法，其特征是，该方法还包括：

采集无人机平台所处环境的图像信息；

提取图像信息中的电力设备空间分布；

依据预设安全距离和电力设备空间分布分析得到无人机平台的至少一个安全空间位置；

选取无人机平台倾斜角度最小的安全空间位置作为定点空间位置。