CN206155801U - 一种用于桥梁底面病害检测的小型无人机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于桥梁底面病害检测的小型无人机装置，包括无人机本体，所述无人机本体包括中心板、与中心板相连的力臂、设于力臂末端的旋翼、以及控制无人机本体飞行的控制装置和能够给控制装置发射控制信号的遥控器，力臂有多个且在中心板四周对称分布，中心板上设有微距摄像头，每个力臂均上均设有缓冲装置，缓冲装置包括支杆、缓冲器、麦克纳姆轮、以及驱动装置，缓冲器通过支杆固定在力臂上，缓冲器包括缓冲弹簧和设于缓冲弹簧内的限位柱，驱动装置与缓冲弹簧的自由端固定相连，麦克纳姆轮与驱动装置的输出端固定相连。本装置通过无人机携带微距摄像头对桥梁底面拍摄高质量的病害图片，提高了桥梁底面病害检测的可靠度与精确度。

Description

一种用于桥梁底面病害检测的小型无人机装置

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，尤其涉及一种用于桥梁底面病害检测的小型无人机装置。

背景技术

桥梁是交通***的重要组成部分，定期对桥梁状况进行检查和维修是保证公共交通安全的重要保障，以往均通过人工方式和大型工程设施对桥梁进行检查，靠肉眼发现病害，效率低下，耗费大量人力物力。随着无人机技术的成熟，有人将无人机运用在桥梁病害检测中，提高了检测效率，然而，在检测桥梁底面病害时，由于多旋翼无人机本身的结构限制，常导致无人机在飞行过程中与桥梁发生碰撞，损坏无人机，也就无法近距离拍摄，降低了检测的准确度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于桥梁底面病害检测的小型无人机装置，旨在解决使用无人机检测桥梁底面病害时，避免与桥梁底面发生碰撞和近距离拍摄病害照片的问题。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于桥梁底面病害检测的小型无人机装置，包括无人机本体，所述无人机本体包括中心板、与中心板相连的力臂、设于力臂末端的旋翼、以及控制无人机本体飞行的控制装置和能够给控制装置发射控制信号的遥控器，所述力臂有多个且在中心板四周对称分布，其特征在于：所述中心板上设有用于检测桥梁底面病害的微距摄像头，每个力臂均上均设有与桥梁底面相接触的缓冲装置，所述缓冲装置包括支杆、缓冲器、麦克纳姆轮、以及驱动麦克纳姆轮的驱动装置，所述支杆固定设于力臂上，缓冲器设于支杆顶部，所述缓冲器包括缓冲弹簧和设于缓冲弹簧内的限位柱，所述缓冲弹簧底部与限位柱底部固定相连，所述驱动装置与缓冲弹簧的自由端固定相连，麦克纳姆轮与驱动装置的输出端固定相连。

作为优选，所述驱动装置包括编码电机和电机驱动，所述编码电机的驱动轴输出端与麦克纳姆轮固定相连，电机驱动通过导线与无人机本体的控制装置和编码电机相连，编码电机固定在缓冲弹簧自由端的顶部，电机驱动接收控制装置发出的控制信号，并根据该控制信号来控制编码电机从而控制麦克纳姆轮的旋转。

作为优选，所示支杆底部均与力臂铰接相连，支杆向下旋转时能够带动缓冲器收叠起来，从而减少占地面积。

作为优选，所述力臂有3-8个，对应的缓冲器也有3-8个。

本实用新型的有益效果是：通过支杆、缓冲器、麦克纳姆轮、编码电机、电机驱动构成的移动装置，无人机可以直接与桥梁底面接触，并沿着桥梁底面以任意方向移动和制动，从而最大程度接近需要检测的部位，避免与桥梁碰撞，通过微距摄像头近距离拍摄检测部位，得到高质量的图像，解决了无人机在靠近桥梁底面飞行时容易碰撞桥梁，以及不能近距离拍摄病害照片的问题，通过麦克纳姆轮可使无人机接触桥梁底面并紧贴桥梁底面以任意方向移动，从而为桥梁底面病害状况提供可靠依据，在不需要的时候可旋转支杆，与无人机力臂平行，减少占用空间，整个装置为利用无人机检测桥梁底部病害状况提供了有效的解决方案，大大提高了检测效率与精确度，成本低廉，稳定可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图。

图2为本实用新型缓冲器结构示意图。

图3为本实用新型实施例的无人机工作时流程框图。

图中，1-旋翼，2-微距摄像头，3-支杆，4-缓冲器，5-麦克纳姆轮，6-编码电机，7-电机驱动，8-遥控器，9-力臂，10-中心板，11-缓冲弹簧，12-限位柱。

具体实施方式

通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本实用新型的特点和优点。所提供的实例仅是对本实用新型方法的说明，而不以任何方式限制本实用新型揭示的其余内容。

以下结合附图详细说明本实用新型具体实施方式：

如图1所示，一种用于桥梁底面病害检测的小型无人机装置，包括无人机本体，所述无人机本体包括中心板10、与中心板10相连的力臂9、设于力臂9末端的旋翼1、以及控制无人机本体飞行的控制装置和能够给控制装置发射控制信号的遥控器8，该无人机本体选择四旋翼微小型无人机，四旋翼微小型无人机的力臂9有四个且在中心板10四周对称分布，所述中心板10上安装有用于检测桥梁底面病害的微距摄像头2，每个力臂9均上均设有与桥梁底面相接触的缓冲装置，所述缓冲装置包括支杆3、缓冲器4、麦克纳姆轮5、以及驱动麦克纳姆轮5的驱动装置，所述支杆3固定设于力臂9上，缓冲器4设于支杆3顶部，所述缓冲器4包括缓冲弹簧11和设于缓冲弹簧11内的限位柱12，所述缓冲弹簧11底部与限位柱12底部固定相连；如图2所示，所述驱动装置包括编码电机6和电机驱动7，所述编码电机6的驱动轴输出端与麦克纳姆轮5固定相连，电机驱动7通过导线与无人机本体的控制装置和编码电机6相连，编码电机6固定在缓冲弹簧11自由端的顶部，电机驱动7接收控制装置发出的控制信号，并根据该控制信号来控制编码电机6从而控制麦克纳姆轮5的旋转。所述驱动装置与缓冲弹簧11的自由端固定相连，麦克纳姆轮5与驱动装置的输出端固定相连。

所述控制装置控制所述四旋翼微小型无人机的飞行方式。

首先按照图1进行装置组装，使用时，通过遥控器8给四旋翼微小型无人机的控制装置发送指令，控制装置按照接收到的指令进行飞行方向和姿态的调整，当无人机接近桥梁底面时，通过遥控器8控制无人机位置，直到支杆3、缓冲器4、麦克纳姆轮5、编码电机6、电机驱动7构成的移动装置与桥梁底面直接接触，并沿着桥梁底面以任意方向移动和制动，使得无人机可以最大程度接近病害部位，通过微距摄像头2拍摄高质量图像，从而得到关于桥梁底面病害状况的精确可靠信息， 通过遥控器8使四旋翼微小型无人机保持悬停，此时通过微距摄像头2对桥梁底面病害部位进行拍摄，拍摄完毕后，可通过遥控装置8继续控制四旋翼微小型无人机沿桥梁底面滑行，继续对桥梁底面其余检测部位进行拍摄，拍摄完成后，通过遥控器8控制无人机返回指定地点，完成检测工作。

支杆3部分可以向下旋转，从而在不需要的时候减少占用体积。

本实用新型对于桥梁底面待检测部位，无人机能够通过支杆3、缓冲器4、麦克纳姆轮5、编码电机6、电机驱动7构成的移动装置直接接触桥梁底面，保持悬停并通过微距摄像头2拍摄图像，有效提高了所获图像质量，从而保证了桥梁底面病害检测时的可靠度与精确度，为桥底病害检测提供了一种切实可行的方法。

Claims (4)

1.一种用于桥梁底面病害检测的小型无人机装置，包括无人机本体，所述无人机本体包括中心板、与中心板相连的力臂、设于力臂末端的旋翼、以及控制无人机本体飞行的控制装置和能够给控制装置发射控制信号的遥控器，所述力臂有多个且在中心板四周对称分布，其特征在于：所述中心板上设有用于检测桥梁底面病害的微距摄像头，每个力臂均上均设有与桥梁底面相接触的缓冲装置，所述缓冲装置包括支杆、缓冲器、麦克纳姆轮、以及驱动麦克纳姆轮的驱动装置，所述支杆固定设于力臂上，缓冲器设于支杆顶部，所述缓冲器包括缓冲弹簧和设于缓冲弹簧内的限位柱，所述缓冲弹簧底部与限位柱底部固定相连，所述驱动装置与缓冲弹簧的自由端固定相连，麦克纳姆轮与驱动装置的输出端固定相连。

2.根据权利要求1所述一种小型无人机装置，其特征在于：所述驱动装置包括编码电机和电机驱动，所述编码电机的驱动轴输出端与麦克纳姆轮固定相连，电机驱动通过导线与无人机本体的控制装置和编码电机相连，编码电机固定在缓冲弹簧自由端的顶部，电机驱动接收控制装置发出的控制信号，并根据该控制信号来控制编码电机，从而控制麦克纳姆轮的旋转。

3.根据权利要求2所述一种小型无人机装置，其特征在于：所示支杆底部均与力臂铰接相连，支杆向下旋转时能够带动缓冲器收叠起来，从而减少占地面积。

4.根据权利要求3所述一种小型无人机装置，其特征在于：所述力臂有3-8个，对应的缓冲器也有3-8个。