随着电力企业的进步,电力设施年巡检作业量日渐繁重,导致巡检人员线路排查工作强度大、安全系数低。依靠多旋翼无人机巡检已成为趋势,但多数无人机为非接触式巡检,不具备防水性,且无人机外壳难回收,难处理。基于这些问题,团队提出的的无人机,其外壳基于3D打印,可降解且超疏水;接触式即滑轮式巡检使得续航能力增加,巡检稳定性增加。
该无人机采用全新的接触式的滑轮巡检,设计的滑轮采用了蜂窝结构,3D打印机以15%的填充率填充后,滑轮重仅107g。机身下端有通过舵机带动的前后滑轮装置,滑轮装置上端各设有一个红外激光传感器,用来确定落线位置,在降落在线路上后,飞控控制电机转速,无人机处于怠速状态,依靠舵机带动滑轮的转动在电缆上滑行,有效提高续航能力。
我们采用利用生物质材料(纳米纤维素、纳米纳米几丁质、木粉材料)作为填料来增强PVDF材料,得到一种高绝缘高强度轻量化的复合材料。利用3D打印技术制备无人机外壳,该外壳相对于普通无人机碳纤维的外壳具有很强的绝缘性,而且加入生物质材料之后,机身强度较只使用PVDF打印成型的试样有一定的提高。以纳米SiO2、 1H,1H,2H,2H-全氟癸基二甲基氯硅烷甲苯为原料,以三乙胺作为酸中和剂,得到了氟化二氧化硅(F-SiO2)后,经过洗涤、离心、干燥超声分散等工序后,得到超疏水纳米材料。将该材料涂敷与无人机外壳,是无人机外壳获得超疏水性。
3D打印,节省材料,不用剔除边角料,极大地提高了材料的利用率,不需要通过生产线,从而降低了成本。3D打印能做到较高的精度和很高的复杂程度,可以制造出用传统方法制造不出来的、过程非常复杂的制件;不需要传统的刀具、夹具、机床或任何模具,就能直接把计算机上绘制的任何形状的三维CAD图形打印成实物产品。