[实用新型]一种基于空气动力学的主动式抗横风系统以及设备

说明书

本实用新型公开了一种基于空气动力学的主动式抗横风系统及其抗横风方法。该抗横风系统包括中空机架、至少一个反作用力模块、多个舵机、风力传感器、控制器。中空机架的主视面上具有主视面板，其左、右两个侧面为空且分别设置有呈棱台形状的安装架。安装架上与主视面板位于机架同一侧的侧面板为扰流板。安装架上相对主视面板呈上、下位关系的两个侧面板为进气挡板。控制器根据风力传感器检测到的风力大小和方向控制舵机的运行。本实用新型采用多块可活动的进气挡板，通过改变设备反作用力装置的进气方向，通过多块扰流板改变横风的方向增加反作用力，从而让设备具备在横风状态下调整姿态的能力。

技术领域

本实用新型涉及高空作业技术领域中的一种抗横风系统，尤其涉及一种基于空气动力学的主动式抗横风系统以及设备。

背景技术

现如今，随着社会智能化和应用领域的不断拓展，越来越多的高空作业被机器人等设备取代，例如建筑物外墙清洗、外墙涂刷、大型设备外立面清洗、船体外壳除锈维护等。为满足机器人等设备在以上场景中能够稳定运行，抗横风系统则不可或缺。

经调查显示，建筑物或大型设备体积越大、高度越高，其表面越容易出现强风、横风、乱流等复杂的环境因素，并且大部分设备在清洗、涂刷、除锈等复杂作业中都会产生反作用力。因此为满足作业要求，设备一般都具备负压装置或反作用力装置以保证设备正常运行。但应对强风、横风、乱流等复杂的环境因素，单单以来负压装置和反作用力装置是远远不够的，因此则需要单独的抗横风装置，以保证设备在正常运行中不会偏移。

在现有类似的设备中往往采用增加负压装置或增大负压装置功率的办法，以应对横风对设备造成的影响。但是负压装置必须始终与被吸附物保持较小的距离，为此只能时刻以较大的功率运行，这种方式不仅功耗较高，并且在被横风吹离被吸附物的情况下容易造成较大的摆动无法满足作业要求。

针对以上问题，需要一种可主动监测横风变化，并且能够充分利用能源，可在横风影响下维持设备正常工作的抗横风系统。

实用新型内容

针对现有的技术问题，本实用新型提供一种基于空气动力学的主动式抗横风系统及其抗横风方法，得出了一种可主动监测横风变化，可在横风影响下维持设备正常工作的抗横风系统的技术方案。

本实用新型采用以下技术方案实现：

一种基于空气动力学的主动式抗横风系统，包括中空机架、至少一个反作用力模块、多个舵机、风力传感器、控制器。

中空机架的主视面上具有主视面板，主视面板上开设通孔；机架的左、右两个侧面为空且分别设置有呈棱台形状的安装架，安装架的下底面位于机架相应的侧面上；安装架上与主视面板位于机架同一侧的侧面板定义为扰流板，扰流板与安装架的上底面衔接处设置转动连接件一，使扰流板能绕相应转动连接件一相对相应安装架向外打开；安装架上相对主视面板呈上、下位关系的两个侧面板分别定义为进气挡板，进气挡板与安装架的上底面衔接处设置转动连接件二，使进气挡板能绕相应转动连接件二相对相应安装架向内打开。

反作用力模块透过通孔安装在机架内，其采用风扇通过正转或反转提供反作用力。

舵机安装在机架上，每个反作用力模块与每个转动连接件一或者每个转动连接件二电性连接于一个舵机，舵机用于驱动相应的转动连接件、反作用力模块运行。

风力传感器安装在机架的顶部，用于检测吹向机架的风力大小和方向，定义两个安装架所在的直线方向为横向，风力传感器的旋转轴与所述横向平行，定义常量X代表正向，常量Y代表反向，变量F代表风力大小。机架的俯视面上具有顶板，顶板上设置凸起，凸起上开设通道，风力传感器安装在通道内。

控制器根据风力传感器检测到的风力大小和方向，控制舵机的运行。

其中，在初始状态，所述控制器控制进气挡板与相应安装架的上底面垂直，控制扰流板闭合在相应的安装架上，启动反作用力模块。