屋顶修复无人机制造技术

本发明专利技术涉及用于修复屋顶上的膜中的洞或刺孔的空中无人机，其特征在于，该空中无人机包括用于记录膜的区段的至少一个相机、适于将材料施加到膜的区段上的施加器，其中施加器可从不同的高度和/或地面无线控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】屋顶修复无人机本专利技术描述了用于修复屋顶上的膜中的洞或刺孔的空中无人机、用于修复屋顶上的膜中的洞或刺孔的系统、以及用于修复屋顶上的膜中的洞或刺孔的方法。平屋顶通常通过使用预制的热塑性单层和多层膜来防水，以抵御水的渗透，这些膜最常见的是基于TPO(热塑性烯烃)、PVC或EPDM。此类预制膜的替代品是基于1-组分或2-组分反应性组合物的液体施加膜(LAM)。液体施加膜(例如基于聚氨酯(PU)或硅酮)在其施加之后固化以便获得其最终的物理特性。由于老化、意外损坏或恶劣环境条件(诸如雹暴)，防水膜可能会被刺穿并具有洞，应对其进行修复，以便确保膜的防水特性。当前，可以通过用焊接在受损区域上的新膜修补受损区域来修复PVC屋顶中的洞。为此，工人需要爬上屋顶。与修复屋顶相关联的一个主要问题是屋顶上的工人受伤的风险。根据OSHA(https://www.osha.gov/oshstats/commonstats.html)的数据，2016年建筑业死亡人数中有384人死于跌落。并且根据Dong等人(Journalofsafetyresearch44，2013，17-24)，建筑业中的致命跌落中有三分之一是屋顶跌落。因此，减少工人上屋顶的需要将降低跌落的风险，并有望减少由屋顶跌落造成的伤亡人数。因此，本专利技术的目的是提供用于修复屋顶上的膜中的洞或刺孔的手段，其减少工人在屋顶上的需要并且使屋顶修复和维护过程自动化。该目的是通过一种用于修复屋顶上的膜中的洞或刺孔的空中无人机来解决的，其特征在于该空中无人机包括用于记录膜的区段的至少一个相机以及适于将材料施加到膜的区段上的施加器，其中施加器可从不同的高度和/或地面进行无线控制。本专利技术提供了一种无人驾驶的空中无人机(诸如八旋翼直升机)，该空中无人机携带可以被远程控制并操作以修复屋顶上的膜中的小洞或刺孔的工具。所携带的工具是施加器，例如3D(三维)打印机，诸如能够直接打印到屋顶的表面上的熔融沉积成型(FDM)3D打印机。空中无人机在本领域中是众所周知的，并且这里不需要解释空中无人机的基本设置。本专利技术的空中无人机或者无人机包括可商购的空中无人机的元件和功能。但是，本专利技术的空中无人机附加地包括权利要求1中提到的特征和部件。本专利技术允许在远离地面安全的地方执行修复，或者由能够检测损坏并沉积补丁以修复屋顶上的膜的自主无人机自动执行修复。除非从描述中可以清楚地看出，否则针对根据本专利技术的空中无人机说明的解释、实施例和具体实施例的优点还涉及根据本专利技术的系统和根据本专利技术的方法，反之亦然。优选地，诸如3D打印机之类的施加器被附接到空中无人机的底部(侧面)。优选地，诸如3D打印机之类的施加器附接到空中无人机的底部(侧面)，使得施加器在处于降落位置的无人机的腿之间居中。在具体实施例中，用于记录膜的区段的至少一个相机适于在空中无人机降落在屋顶上的膜上之后进行记录。在具体实施例中，用于记录膜的区段的至少一个相机适于仅在空中无人机降落在屋顶上的膜上之后进行记录。为了有效使用施加器，有必要记录膜的有洞或刺孔的区段。基于记录，空中无人机可以自身控制打印或在外部控制下进行打印。在具体实施例中，用于记录膜的区段的至少一个相机适于作为空中无人机的飞行系统的一部分。这意味着相机的记录被用于空中无人机的飞行和/或指导空中无人机的移动。优选地，膜的施加器适于将材料施加到其上的区段是膜的有洞或刺孔的区段。在优选实施例中，用于记录膜的区段的至少一个相机适于记录屋顶上的膜的在处于降落位置的无人机的腿之间的区段。在具体实施例中，用于记录膜的区段的至少一个相机适于被聚焦在与空中无人机的腿的远端处于降落位置的水平对应的水平上。在具体实施例中，用于记录膜的区段的至少一个相机适于在空中无人机的飞行期间记录膜。这个实施例对于使用空中无人机检测屋顶上的膜中的洞或刺孔是有用的。在具体实施例中，用于记录膜的区段的至少一个相机是一个相机。这个实施例节省重量，这允许空中无人机的更长的飞行时间和/或为其它特征节省重量。在优选实施例中，施加器可从不同的高度和/或地面无线地控制。在优选实施例中，施加器被从不同的高度和/或地面无线地控制。在从属权利要求中描述另外的实施例。在具体实施例中，空中无人机包括至少一个机载通信单元，其中至少一个机载通信单元适于从基于地面的通信单元无线地接收用于施加器的命令并且可选地将命令传送到施加器。机载通信单元允许可以从基于地面的通信单元控制施加器。机载通信单元优选地是施加器的整体部件，或更优选地是经由链路(例如，线缆)来传送接收到的命令的分离的部件。在具体实施例中，空中无人机包括至少一个机载通信单元，其中至少一个机载通信单元适于从至少一个相机接收记录并且将记录无线地发送到基于地面的通信单元。至少一个机载通信单元允许可以将来自至少一个相机的记录发送到基于地面的通信单元。因此，可以在施加材料之前、期间和之后观察膜的区段。在具体实施例中，空中无人机包括至少一个机载通信单元，其中至少一个机载通信单元适于从基于地面的通信单元无线地接收用于施加器的命令并且可选地将命令传送到施加器，并且其中至少一个机载通信单元适于从至少一个相机接收记录并将记录无线地发送到基于地面的通信单元。这些特征的组合允许从基于地面的通信单元对膜和施加过程的良好控制和观察。在具体实施例中，用于记录膜的区段的至少一个相机是一个相机，并且至少一个机载通信单元是一个机载通信单元。在具体实施例中，至少一个机载通信单元是一个机载通信单元。这些实施例节省重量，这允许空中无人机的更长的飞行时间和/或为其它特征节省重量。在优选实施例中，用于记录膜的区段的至少一个相机适于向至少一个机载通信单元提供记录。在优选实施例中，施加器是3D打印机，优选地是熔融沉积成型3D打印机。在优选实施例中，施加器是能够使用细丝(filament)进行打印或能够使用丸粒(pellet)进行打印的熔融沉积成型3D打印机。在具体实施例中，施加器是能够使用细丝进行打印的熔融沉积成型3D打印机。在具体实施例中，施加器是能够使用丸粒进行打印的熔融沉积成型3D打印机。在具体实施例中，熔融沉积成型3D打印机是丸粒挤出机。在优选实施例中，施加器是可从不同高度和/或地面无线控制的熔融沉积成型3D打印机。在优选实施例中，施加器是被从不同高度和/或地面无线控制的熔融沉积成型3D打印机。熔融沉积成型3D打印机轻质并且适合于直接从其喷嘴打印到诸如膜之类的表面上。喷嘴可以快速移动，以便在区段的较大部分上进行打印。在优选实施例中，施加器能够将材料直接施加到屋顶的表面上。在优选实施例中，施加器是3D打印机并且3D打印机能够直接打印到屋顶的表面上。在优选实施例中，3D打印机的喷嘴能够直接打印到屋顶的表面上。在优选的实施例中，空中无人机或者施加器包括施加器材料。在优选实施例中，施加器是3D打印机，并且空中无人机或者3D打印机包括打印材料。术语“细丝”在本领域中是已知的并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于修复屋顶(2)上的膜中的洞或刺孔的空中无人机(1)，其中/n空中无人机(1)包括/n-至少一个相机(3)，所述至少一个相机(3)用于记录膜的区段(4)，/n-施加器(5)，所述施加器(5)适于将材料施加到膜的区段(4)上，/n其中施加器(5)可从不同的高度和/或地面(6)无线控制。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180924 US 16/140,0481.一种用于修复屋顶(2)上的膜中的洞或刺孔的空中无人机(1)，其中
空中无人机(1)包括
-至少一个相机(3)，所述至少一个相机(3)用于记录膜的区段(4)，
-施加器(5)，所述施加器(5)适于将材料施加到膜的区段(4)上，
其中施加器(5)可从不同的高度和/或地面(6)无线控制。


2.根据权利要求1所述的空中无人机(1)，
其中
空中无人机(1)包括至少一个机载通信单元(8)，其中所述至少一个机载通信单元(8)适于从基于地面的通信单元(7)无线地接收用于施加器(5)的命令和/或将命令传送到施加器(5)，和/或其中所述至少一个机载通信单元(8)适于从所述至少一个相机(3)接收记录并向基于地面的通信单元(7)无线地发送记录。


3.根据权利要求1或2所述的空中无人机(1)，
其中
施加器(5)是被从不同的高度和/或地面(6)无线控制的3D打印机，优选地是熔融沉积成型3D打印机。


4.根据前述权利要求中的一项所述的空中无人机(1)，
其中
空中无人机(1)包括施加器材料，优选地其中施加器材料包含聚氯乙烯和/或聚氨酯和/或热塑性烯烃和/或聚烯烃和/或乙烯丙烯二烯单体橡胶和/或沥青。


5.根据前述权利要求中的一项所述的空中无人机(1)，
其中
空中无人机(1)包括施加器材料，所述施加器材料包含聚氯乙烯和/或聚氨酯，优选地其中打印材料被热稳定化直至300℃或280℃的温度。


6.根据前述权利要求中的一项所述的空中无人机(1)，
其中
空中无人机(1)的重量为1kg至25kg，优选地为4kg至16kg，更优选地为7kg至13kg，最优选地为9kg至12kg，和/或空中无人机(1)包括用于向无人机的至少一个马达提供电力的至少一个电池单元，所述至少一个电池单元的电荷之和为14000mAh至30000mAh，优选地为19000mAh至27000mAh。


7.根据前述权利要求中的一项所述的空中无人机(1)，
其中
所述至少一个机载通信单元(8)是一个单板计算机，并且所述单板计算机和用于记录膜的区段(4)的所有相机(3)的重量之和为1g至300g，优选地为1g至150g，最优选地为1g至80g。


8.一种用于修复屋顶(2)上的膜中的洞或刺孔的系统(10)，
其中
系统(10)包括
-根据权利要求1至7中的任一项所述的空中无人机(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·德莱翁，B·李博，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH