[发明专利]一种基于嵌入式的墙面打孔及雕刻的四旋翼装置

摘要

本发明涉及一种基于嵌入式的墙面打孔及雕刻的四旋翼装置，属于工业里墙面加工技术领域。本发明由打孔及雕刻设备以及客户端组成，在客户端上导入加工图纸后，客户端处理相关数据并生成设备指令，通过Wi‑Fi传输给飞行器设备，设备根据客户端指令对墙面进行打孔及雕刻等加工工作，并在加工过程中通过超声测距传感器及相关算法对设备位置进行校正。对比现有技术，本发明简单便携，降低了人工劳动强度，对于工业里墙面加工等领域具有重要意义。

主权项

1.一种基于嵌入式的墙面打孔及雕刻的四旋翼装置，其特征在于：由四旋翼飞行器及客户端组成；其中，四旋翼飞行器是一种基于嵌入式的改良版四旋翼飞行器，也是一种用于墙面打孔、雕刻加工设备，后续又简称为设备；其中，客户端用于导入及处理加工图纸，并给四旋翼飞行器下达工作指令；设备及客户端两者依赖Wi‑Fi进行通信；设备用于墙面的打孔及雕刻为主的加工工作；客户端用于控制设备运转、处理导入的加工图纸并生成设备运动的相关指令；设备包括硬件部分和软件部分，硬件部分主要包括主控板、电子调速器、无刷电机、旋翼、超声测距传感器、陀螺仪、加速度计、电源模块、蜂鸣器、机架、旋转模块、墙面加工模块及压力传感器；设备硬件部分的连接及安装关系如下：主控板分别与电子调速器、电源模块、蜂鸣器、超声测距传感器、墙面加工模块、旋转模块、压力传感器、陀螺仪、加速度计通过线缆连接，电子调速器、旋转模块、墙面加工模块分别与电源模块通过线缆连接，电源模块为电子调速器、旋转模块以及墙面加工模块供电，主控板通过线缆控制电子调速器、超声测距传感器、陀螺仪、加速度计、蜂鸣器、墙面加工模块和压力传感器的运转；无刷电机固位安装于机架四角上，墙面加工模块固位安装于十字形机架前旋翼下方；压力传感器固位安装于墙面加工模块中，其平面垂直于钻头及雕刻刀；旋转模块安装于十字形机架后旋翼与机架中心连线的中点处；主控板、超声测距传感器、电子调速器、蜂鸣器、陀螺仪、加速度计及电源模块安装于机架上表面中心处；设备的软件部分主要为运行于主控板上的程序，包括Wi‑Fi无线通信传输、无刷电机控制、传感器控制、墙面加工模块、旋转模块控制和蜂鸣器控制；Wi‑Fi无线通信传输用于手机端与主控板之间的通信；无刷电机控制用于控制无刷电机按照设定要求运转；传感器控制用于捕获传感器测得的相关数据，包括超声测距传感器测得的坐标信息、陀螺仪及加速度计测得的飞行状态信息及压力传感器测得的钻头和雕刻头与墙体间的作用力；墙面加工模块控制用于通过压力传感器的数据反馈调整钻头、雕刻头的旋转速度为主的运动参数；旋转模块控制用于实现后旋翼水平方向与垂直方向的相互切换；蜂鸣器控制用于通过控制蜂鸣器的蜂鸣指示设备所处的工作状态；客户端是基于Android Studio开发的一款APP，客户端主要包括以下两个模块：加工图纸处理模块和控制设备运转模块；其中，加工图纸处理模块用于对导入的图纸进行处理，并生成相应的坐标信息及设备运行指令；控制设备运转模块用于在设备运转过程中，接收用户对加工速度、传感器测量次数、加工精度等参数进行调整，实现设备运行状态的调整。