【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高层建筑外立面清洁用设备，更具体地说，涉及基于无人机的玻璃外墙清理系统及其使用方法。
技术介绍
1、目前，玻璃外墙的清理时，大多工作人员依旧普遍以悬垂绳索或高空作业平台的形式对高层建筑的玻璃外墙进行清洁，这种方式具备较高的危险性。然而随着无人机技术水平的不断发展，诸多类型的玻璃外墙清理无人机已经应运而生。
2、现有技术公开号为cn113086198a的文献提供了一种高层建筑外墙玻璃清洗用便携式无人机，包括底板，所述底板的四个拐角处均设有收纳孔，所述旋转轴的外侧固定安装有齿轮，所述齿轮的一侧均固定安装有连接杆，所述底板的一表面安装有折叠驱动装置，所述底板的两侧均对称安装有安装块，同侧两个所述安装块之间分别安装有第一滚筒电机和第二滚筒电机，所述圆筒的外侧绕有抹布，所述抹布的两端分别与第一滚筒电机和第二滚筒电机固定。该装置通过设置第二滚筒电机及第一滚筒电机，能够带动抹布转动，在清洗玻璃时，能够更换不同位置的抹布，实现无人机长时间的不清理抹布，从而大大提高无人机清洗玻璃的效率。
3、上述中的现有技术方案虽然通过具备较好的清洁功能，但是仍存在以下缺陷；上述技术方案主要以水流冲刷的方式清洁玻璃外墙，水箱的存在不仅要求无人机具备优秀的承重性能，而且也会增加无人机的操作难度，此外，清洁产生的污水也会随意洒落，严重影响附近环境。鉴于此，我们提出基于无人机的玻璃外墙清理系统及其使用方法。
技术实现思路
1、1.要解决的技术问题
2、本申请的目的在于提供基于
3、2.技术方案
4、本申请实施例提供了基于无人机的玻璃外墙清理系统，包括无人机清理设备、图像采集模块、路线规划模块、图片处理模块、对比分析模块、指令生成模块、plc控制模块和远程终端；
5、无人机清理设备，用于对玻璃外墙进行清理；
6、图像采集模块，包括带激光测距仪的高清摄像头，用于对无人机清理设备清理后的玻璃进行采集影像，采集到带有尺寸标记的影像信息；
7、路线规划模块，根据需要清理玻璃的尺寸、位置和数量，合理的规划无人机的路线；
8、图片处理模块，对图像采集模块采集到的图像进行处理；
9、对比分析模块，对比分析模块对图片处理模块处理的图像进行对比分析，得出玻璃清理的效果；
10、指令生成模块，根据对比分析模块得出的结果，生成给与无人机清理设备进一步操作的指令；
11、plc控制模块，与无人机清理设备、图像采集模块、路线规划模块、对比分析模块和指令生成模块网络连接；
12、远程终端，通过无线信号与plc控制模块网络连接。
13、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述图片处理模块包括图像滤波单元、图像分割处理单元和轮廓提取单元；
14、图像滤波单元：采用高斯滤波对采集到的图像进行去除噪声的处理，先对图像做gauss平滑滤波，剔除噪声，然后求二阶导矢，用二阶导的过零点确定边缘；
15、图像分割处理单元，采用机器视觉技术的分裂合并的分割方法对图像进行分裂合并的处理，去除玻璃内表面的物质和玻璃内侧的物质图像，只保留玻璃外表面部分的图像；
16、轮廓提取单元：采用candy算法与sobel算子结合，再结合opencv机器视觉库，得出玻璃表面的脏污进行轮廓图；
17、检测算法的公式为：
18、f(x,y)＝(1/2πσ2)exp{-(x2+y2)/2σ2}
19、
20、hx(x,y)＝fx(x,y)∩gx(x,y)；
21、hy(x,y)＝fy(x,y)∩gy(x,y)；
22、最终检测出来的边缘为candy算子检测出的边缘fx(x,y)和sobel算子检测出的边缘gx(x,y)的交集，得出的轮廓边缘更加准确；提取出准确的轮廓特征。
23、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述对比分析模块对图片处理模块处理的轮廓结果进行对比分析，得出玻璃清理的效果；
24、如果轮廓小尺寸于设定的阙值，则玻璃清洁的比较干净；
25、如果轮廓尺寸大于设定的阙值，则玻璃清洁的不够干净，玻璃上面还存有脏污，则需要返回进行进一步的清理操作，同时确定脏污的尺寸和位置。
26、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述指令生成模块根据对比分析模块得出的结果，当需要进行返回进一步清理时，生成指令使无人机清理设备返回到检测到的脏污位置进一步清理操作，保证玻璃清理的彻底性；
27、路线规划模块包括红外线障碍物传感器，可以根据需要清理玻璃的尺寸、位置和数量，合理的规划无人机的路线；同时通过红外线障碍物传感器可以使无人机避开周边的障碍物，保证无人机的安全。
28、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述无人机清理设备包括：机体，所述机体下侧固定安装有安装底板，所述安装底板上固定安装有承接筒，所述承接筒内安装有滤筒，所述承接筒一侧固设有引风机，所述引风机吸风端端部与承接筒内腔连通，所述安装底板一侧安装有清洁环，所述清洁环呈中空结构设置，所述清洁环与承接筒内腔连通，所述清洁环上开设有多个除尘孔。
29、安装底板上固定设置有水箱和喷头，喷头设置在清洁环的上方。
30、滤筒内底部设置有过滤网；通过过滤网可以使水滴落下来，滤筒底部连通设置有活性炭过滤箱，活性炭过滤箱上设置有水泵，水泵的出口端设置在水箱的上端，从而可以使玻璃清理后的废水经过过滤后实现重复利用，节约水资源，同时减轻无人机的载重负担。
31、采用上述技术方案后，由工作人员控制机体飞行至指定位置，并将清洁环移动至待清洁的玻璃外墙一侧进行清理的操作，在引风机的作用下，滤筒及清洁环内部呈负压状态，使外墙上粘附的垃圾能够被吸附至滤筒内，既能够减少机体的负载，降低操作难度，也能够防止清洁过程中出现垃圾随意掉落的现象。
32、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述承接筒上插设有顶盖，所述滤筒与顶盖螺纹连接。
33、采用上述技术方案后，便于工作人员对清理下的垃圾进行处理。
34、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述清洁环圆周外壁上密布有刷毛，所述安装底板上还安装有转动机构，所述转动机构用于带动清洁环转动。
35、采用上述技术方案后，在转动机构的作用下，清洁环带动刷毛转动，在吸尘的同时利用刷毛增强清洁效果，避免污垢的残留。
36、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述转动机构包括支撑架、带动壳体、连接架和连接管；支撑架固设在安装底板上，所述支撑架一侧安装有连接架，所述支撑架以及连接架上均转动连接有带动壳体，所述带动壳体上转动连接有多个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无人机的玻璃外墙清理系统的使用方法，起特征在于,包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统的使用方法，其特征在于：步骤S2包括以下步骤:
3.一种基于无人机的玻璃外墙清理系统，包括无人机清理设备、图像采集模块、路线规划模块、图片处理模块、对比分析模块、指令生成模块、PLC控制模块和远程终端；其特征在于:
4.根据权利要求3所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统，其特征在于：所述图片处理模块包括图像滤波单元、图像分割处理单元和轮廓提取单元；
5.根据权利要求3所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统，其特征在于：所述对比分析模块对图片处理模块处理的轮廓结果进行对比分析，得出玻璃清理的效果；
6.根据权利要求3所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统，其特征在于：所述无人机清理设备包含：机体，所述机体下侧固定安装有安装底板，所述安装底板上固定安装有承接筒，所述承接筒内安装有滤筒，所述承接筒一侧固设有引风机，所述引风机吸风端端部与承接筒内腔连通，所述安装底板一侧安装有清洁环，清洁环圆周外壁上密布有刷毛；所
7.根据权利要求6所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统，其特征在于：所述承接筒上插设有顶盖，所述滤筒与顶盖螺纹连接；所述安装底板上还安装有转动机构；
8.根据权利要求7所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统，其特征在于：所述驱动机构包括第一电动机、主动齿轮和从动齿轮；所述第一电动机固定安装在支撑架上，所述第一电动机输出端固定连接有主动齿轮，支撑架上的所述带动壳体一侧固定连接有从动齿轮，从动齿轮可转动的设置在支撑架上；所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接。
9.根据权利要求7所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统，其特征在于：所述连接架呈U形结构设置，所述连接架另一侧受限于支撑架并与其转动连接，所述连接架一侧还安装有带动机构，所述带动机构用于带动连接架转动；
10.根据权利要求6所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统，其特征在于：所述安装底板下方安装有限位组件，所述限位组件包括承接管、防护筒、滑管和弹簧；安装底板下方呈对称结构安装有若干个承接管，所述承接管外侧滑动连接有滑管，所述承接管与滑管之间固定连接有弹簧，所述滑管端部固定连接有防护筒，所述防护筒上嵌设有多个滚珠。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的玻璃外墙清理系统的使用方法，起特征在于,包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统的使用方法，其特征在于：步骤s2包括以下步骤:
3.一种基于无人机的玻璃外墙清理系统，包括无人机清理设备、图像采集模块、路线规划模块、图片处理模块、对比分析模块、指令生成模块、plc控制模块和远程终端；其特征在于:
4.根据权利要求3所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统，其特征在于：所述图片处理模块包括图像滤波单元、图像分割处理单元和轮廓提取单元；
5.根据权利要求3所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统，其特征在于：所述对比分析模块对图片处理模块处理的轮廓结果进行对比分析，得出玻璃清理的效果；
6.根据权利要求3所述的基于无人机的玻璃外墙清理系统，其特征在于：所述无人机清理设备包含：机体，所述机体下侧固定安装有安装底板，所述安装底板上固定安装有承接筒，所述承接筒内安装有滤筒，所述承接筒一侧固设有引风机，所述引风机吸风端端部与承接筒内腔连通，所述安装底板一侧安装有清洁环，清洁环圆周外壁上密布有刷毛；所述清洁环呈中空结构设置，所述清洁环与承接筒内腔连通，所述清洁环上开设有多个除尘孔；安装底板上固定设置有水箱和喷头，喷头设置在清洁环的上方，滤筒内底部...
【专利技术属性】
技术研发人员：何婷，
申请(专利权)人：湖北坤健建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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