[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

说明书

本发明公开了基于无人机的电力设施涂料喷射装置及控制方法，涉及电力维护设备技术领域，其技术方案要点是：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。本发明有效保证了实际喷射方向与对准方向的一致性，从而提高了将输电线路相关设备喷涂的准确性。

技术领域

本发明涉及电力维护设备技术领域，更具体地说，它涉及基于无人机的电力设施涂料喷射装置及控制方法。

背景技术

在输电线路运维工作中，有时需对复合绝缘子、杆塔塔材等设备开展涂料喷刷工作。传统喷刷作业一般通过人员登塔开展，作业效率低、劳动强度大且有一定的高处坠落、感应电触电等风险。

目前，已有相关技术记载了利用无人机挂载的喷涂装置对墙壁进行涂料喷射，但由于其主要是在室内、建筑物分布密度较大或操作高度较低的环境下进行的，其受环境因素影响角度，而输电线路大部分分布在户外、遮挡物较少、高度较高的环境下，其受风力大小影响以及输电线路相关设备的尺寸大小影响，将已有无人机挂载的喷涂装置直接应用到输电线路运维工作中，将会存在误差大、喷涂效果差、浪费材料等问题。此外，还有部分技术公开了利用无人机挂载的喷涂装置对电力系统的相关设备进行涂料喷射，但同样没有考虑环境因素对喷涂效果的影响。

因此，如何研究设计一种基于无人机的电力设施涂料喷射装置及控制方法是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供基于无人机的电力设施涂料喷射装置及控制方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了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，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。

进一步的，所述喷涂装置包括储液箱、压力水泵、喷管和喷嘴件；储液箱的出口端通过软管连接压力水泵，压力水泵的出口端连接到喷管的一端，喷管另一端与喷嘴件连接。

进一步的，所述喷嘴件包括喷嘴头、旋转头、球头万向节以及两个方向相互垂直的连杆控制头；喷嘴头与旋转头之间螺纹配合；旋转头通过球头万向节与喷管活动连接；连杆控制头均安装在旋转头外壁。

进一步的，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连接；

横向伺服电机和纵向伺服电机均与处理器电连接。

进一步的，所述无人机平台还设有信号收发器；