TWI747271B

TWI747271B - 建物結構安全監測裝置

Info

Publication number: TWI747271B
Application number: TW109115240A
Authority: TW
Inventors: 郭鎮銘; 郭忠鑫; 林晨
Original assignee: 鎮鑫科技股份有限公司
Priority date: 2020-05-07
Filing date: 2020-05-07
Publication date: 2021-11-21
Also published as: TW202143181A

Abstract

本發明係提供一種建物結構安全監測裝置，係包括有一基座及一無人機，該基座上設置有一擺盪組件且與該無人機之一底座相互組設，且該基座基座上由至少一第一底支架與少一第二底支架與少一側支架與少一頂支架間界定有一擺盪空間，而該無人機相對設置於所述擺盪空間內，又該遠端操控制裝置一側設置有一影像擷取模組，藉此，所述無人機飛行產生角度偏移時，其無人機係偏移於該擺盪組件上，使其基座可免於因無人機角度偏移而產生擺動，而其第二底支架與側支架與頂支架可則有效接觸支撐於建物平面上，以使該無人機可透過其支撐而穩定飛行，進而達到可增加拍攝穩定度之功效者。

Description

建物結構安全監測裝置

本發明係有關於一種監測裝置，尤指一種可支撐於被監測物以增加拍攝穩定度之建物結構安全監測裝置。

建築物與橋樑是人們居住與活動重要的建物，而一般習有建築物之鋼筋骨架與其外層的混凝土在環境氣候影響下，因為熱漲冷縮或者輕微地震發生之後容易產生空洞層或裂痕，而在建築物與橋樑上出現裂縫即是結構安全上的一項警訊，即便是細小的裂縫，若不及時進行補強，而使外部空氣進入混凝土中，甚至深入到鋼筋骨架處，慢慢造成鋼筋骨架的侵蝕毀損，這就是整棟建築物傷害點的開始，當有更大的地震發生時，將形成更大的災害，也因此建築物或是工程結構建物也有較高的可能產生裂縫而逐漸老化、劣化，這對人民生命財產構成了嚴重威脅，因此建物安全監測即是重要且必須面對的課題，而傳統在針對建物安全監測上，主要是以接觸性的方式來做人工監測，主要使用手持式的裂縫量尺進行判讀，或是透過超音波做檢測，又或者以敲擊回音法來進行量測，但大多建物裂縫位置並不容易到達，又或者是處於立足點不佳的地方，對於攜帶量測裝置的人員來說，不僅在施作上有其困難，其意外發生的機率也大為增加。

而現今無人機之發展迅速，且其種類於市面上所在多有，較為習見者，係於無人機裝載攝影裝置，使賦予無人機具影像擷取之功能，以利用無人機進行觀察或拍攝周遭之環境，更有許多單位會利用無人機來進行建物探查及監測，但目前市面上的無人機在畫面擷取時，往往會因為氣候的影響而導致影像模糊，尤其是無人機在靠近重點拍攝細部畫面時，更是需要穩定的飛行來使攝影裝置可清楚捕捉建物的畫面，但目前未有任何支撐結構的無人機，並無法穩定且不晃動的飛行，也導致無法拍出清楚的畫面，雖然市面有推出有某些具有外框的無人機，但其外框主要是裝設在旋翼腳位上且相對設置於旋翼外圍，其外框主要是避免旋翼受觸碰而影響飛行，但無人機在飛行移動時，會產生角度擺動之狀況，而其外框也會隨著機身角度擺動時之而擺動，其外框並無法有效貼附於建物，甚至會因撞擊到建物而回彈，進而造成其無人機在影像擷取時，並無法穩定的拍攝到建物之細部畫面。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的在於提供一種可支撐於被監測物以增加拍攝穩定度之建物結構安全監測裝置。

本發明之次要目的，在於提供一種可輔助移動於監測物之建物結構安全監測裝置。

本發明之次要目的，在於提供一種具緩衝功效之建物結構安全監測裝置。

本發明之次要目的，在於提供一種可漂浮於水面上之建物結構安全監測裝置。

為達上述目的，本發明係提供一種建物結構安全監測裝置，係包括有一基座及一無人機，其中所述基座上設置有一擺盪組件，且該基座側邊設置有複數第一底支架，該第一底支架係水平設置於該基座側邊，又該第一底支架端緣另組設有至少一第二底支架，該第二底支架與該第一底支架相互垂直設置，該第二底支架端緣則設置有至少一側支架，該側支架係與該第二底支架相互垂直設置，又該側支架相對第二底支架另一端設置有至少一頂支架，該頂支架係水平設置於所述基座上方，又該基座上由所述第一底支架與第二底支架與側支架與頂支架間界定有一擺盪空間，另該無人機底部設置有一底座，該底座與該擺盪組件相互組設並相對設置於所述擺盪空間內，又該遠端操控制裝置一側設置有一影像擷取模組，藉此，所述無人機飛行產生角度偏移時，其無人機係偏移於該擺盪組件上，使其基座可免於因無人機角度偏移而產生擺動，而其第二底支架與側支架與頂支架可則有效接觸支撐於建物平面上，以使該無人機可透過其支撐而穩定飛行，進而達到可增加拍攝穩定度之功效者。

根據本發明建物結構安全監測裝置之一實施例，其中所述第二底支架上設置有至少一第一底樞接件，而該第一底支架一端緣係與該第一底樞接件相互組設。

根據本發明建物結構安全監測裝置之一實施例，其中所述第二底支架兩端緣分別設置有一第二底樞接件，而該側支架底端係與該第二底樞接件相互組設。

根據本發明建物結構安全監測裝置之一實施例，其中所述各側支架頂端分別設置有一頂樞接件，而該頂支架一端係與該頂樞接件相互組設，另一端係與相鄰之頂樞接件相互組設。

根據本發明建物結構安全監測裝置之一實施例，其中所述基座上形成有一樞軸，而該擺盪元件係設置於所述樞軸上。

根據本發明建物結構安全監測裝置之一實施例，其中所述其中所述第二底支架與頂支架間可設置有至少一側延伸支架。

根據本發明建物結構安全監測裝置之一實施例，其中所述相鄰之兩側延伸支架間可設置有至少一側延伸軸架，該側延伸軸架設置之位置低於影像擷取模組之設置位置。

根據本發明建物結構安全監測裝置之一實施例，其中所述基座更設置有至少一輔助支架。

根據本發明建物結構安全監測裝置之一實施例，其中所述輔助支架之端緣設置有至少一移動輔助件。

根據本發明建物結構安全監測裝置之一實施例，其中所述第二底樞接件外包覆有至少一緩衝件。

1:建物結構安全監測裝置

2:基座

21:樞軸

22:擺盪組件

23:第一底支架

231:第一底樞接件

24:第二底支架

241:第二底樞接件

242:緩衝件

25:側支架

251:頂樞接件

26:頂支架

27:擺盪空間

28:側延伸支架

281:側延伸樞接件

282:側延伸軸架

29:輔助支架

291:移動輔助件

3:無人機

31:底座

32:影像擷取模組

33:距離感測模組

34:運算模組

第1圖係本發明建物結構安全監測裝置之立體組合示意圖。

第2圖係本發明建物結構安全監測裝置之立體分解示意圖。

第3圖係本發明無人機之方塊示意圖。

第4圖係本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖一。

第5圖係本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖二。

第6圖係本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖三。

第7圖係本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖四。

第8圖係本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖五。

第9圖係本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖六。

第10圖係本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖七。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

首先，請參閱第1圖及第2圖及第3圖所示，係為本發明建物結構安全監測裝置之立體組合示意圖及立體分解示意圖及無人機之方塊示意圖，由圖中可清楚看出，其中所述建物結構安全監測裝置1係包括有一基座2及一無人機3。

其中該基座2上形成有一樞軸21，且該基座2於所述樞軸21上設置有一擺盪組件22，其中該擺盪組件22係可為萬向接頭或球面軸承，但不因此為限，又該基座2側邊設置有複數第一底支架23及複數第二底支架24及複數側支架25及複數頂支架26，該第一底支架23係可設置於該基座2底部且向外延伸，或由該基座2側邊向外延伸，且於本實施例中，係這有兩支該第一底支架23，且該兩第一底支架23係以該基座2為中心點且呈十字向外延伸，又該第一底支架23相對基座2另一端分別設置有一第一底樞接件231，而該第一底樞接件231上組設有所述第二底支架24，使該第二底支架24水平設置於所述基座2側邊，且其第二底支架24係與該第一底支架23相互垂直設置，又該第二底支架24兩端緣分別設置有一第二底樞接件241，該第二底樞接件241一側係與鄰近之第二底支架24組接，且該第二底樞接件241 頂部係與該側支架25相互組設，使該側支架25垂直組設於該第二底支架24上，另該側支架25相對第二底樞接件241另一端設置有一頂樞接件251，而該頂支架26一端係與該頂樞接件251相互組設，另一端係與相鄰之頂樞接件251相互組設，以使所述基座2上由該第一底支架23與第二底支架24與側支架25與頂支架26間界定有一擺盪空間27，且該第一底支架23與第二底支架24與側支架25與頂支架26之設置模式係可依照建物之形狀配置。

其中所述無人機3係可為無人機，且該無人機3底部設置有一底座31與一側設置有一影像擷取模組32，又其中該底座上也可設置有一雲台(圖中未表示)，而該影像擷取模組32係可設置於所述雲台上，且該影像擷取模組32可透過該雲台來旋轉拍攝之角度，以便於由影像擷取模組32拍攝該無人機3外的多角度位置，並該無人機3經由該底座31與該擺盪組件22相互組設且相對設置於所述擺盪空間27內，而該底座31則可為與萬向接頭或球面軸承組設且可擺動於該擺盪組件22上之構件，另該無人機3更設置有至少一距離感測模組33及一運算模組34，其中該距離感測模組33與該影像擷取模組32係電性連接所述運算模組34。

另請同時參閱前述附圖及第4圖所示，係為本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖一，其中使用者操控該無人機3飛行移動時，其無人機3會有角度擺動之狀況產生，而其無人機3有角度擺動時，該底座31同時於該擺動組件上產生角度偏移，使其無人機3係偏移於該擺盪組件22上，但該基座2則透過該擺動組件之樞設而穩定垂直設置無人機3底部，以使其基座2可免於因無人機3角度偏移而產生擺動，又將該無人機3飛行到靠近建物時，可經由該第二底樞接件241與頂樞接件251直接接觸於於建物平面上，而該第二底樞接件241與頂樞接件251則透過第二底支架24與該側支架25與該頂支架26達到平面接觸支撐之功效，以使該無人機3可透過其支撐而穩定飛行，進而達到該無人機3可增加拍攝穩定度之功效者，也可避免該無人機3因撞擊到建物而回彈之狀況發生，另外，該無人機3於所述影像擷取模組32拍攝建物裂縫之影像或照片後，更可由所述距離感測單元33感測影像擷取模組32與建物裂縫間之距離，而該運算模組34則接收其影像或照片與距離數據且運算其裂縫實際大小，且該運算模組34將其運算結果無線傳輸至遠端操控者，而遠端操控者經由其運算結果更清楚得知其建物狀況或裂縫實際大小，又其中，該建物結構安全監測裝置1除了可透過該第二底樞接件241與頂樞接件251直接接觸於於建物平面上，而該第二底樞接件241與頂樞接件251則透過第二底支架24與該側支架25與該頂支架26達到平面接觸支撐，而讓影像擷取模組32穩定拍攝建物畫面外，該無人機3更可以穩定飛行的方式來進行如超音波、敲擊回音等習知方式來檢測建物狀況，又其中，若該無人機3未設置有所述運算模組34時，其影像擷取模組32所拍攝之建物影像與相片及環境影像與相片等資料也可直接儲存於所述影像擷取模組32內或無人機3之系統黑盒子裡，而該等資料則可由遠端操控者進行運算其建物裂縫實際大小。

另請同時參閱前述附圖及第5圖至第7圖所示，係為本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖二至四，其中所述第二底支架24與頂支架26間可設置有至少一側延伸支架28，而該側延伸支架28頂端係可與頂樞接件251相互組設，而另一端係可與第二底樞接件241相互組設，以使該側延伸支架28穩固設置於該第二底支架24與頂支架26間，以於該端操控裝置飛行到靠近建物時，除了可透過該第二底支架24與該側支架25與該頂支架26達到平面接觸支撐之功效，更可透過所述側延伸支架28來增加其碰撞之支撐力進而達到該無人機3可增加拍攝穩定度之功效者，也可避免該無人機3因撞擊到建物而回彈之狀況發生；另外，該相鄰之兩側延伸支架28上可分別設置有一側延伸樞接件281，而該兩側延伸樞接件281間可設置有至少一側延伸軸架282，且該側延伸軸架282設置之位置係低於影像擷取模組32之設置位置，以於該端操控裝置飛行到靠近建物時，除了可透過該第二底支架24與該側支架25與該頂支架26達到平面接觸支撐之功效，更可透過所述側延伸軸架282來增加其碰撞之支撐力進而達到該無人機3可增加拍攝穩定度之功效者，也可避免該無人機3因撞擊到建物而回彈之狀況發生。

另請同時參閱前述附圖及第8圖及第9圖所示，係為本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖五及六，其中所述基座2更設置有至少一輔助支架29，該輔助支架29係可組設於所述頂支架26或第二底支架24或側支架25上，而於本實施例中，該輔助支架29係設置於所述頂支架26上，但不因此為限，該輔助支架29底端係與該頂樞接件251相互組設，且該輔助支架29之頂端設置有至少一移動輔助件291，以於該無人機3飛行到靠近建物時，可透過所述移動輔助件291移動於該建物之頂部平面，以使該移動輔助件291可更穩定的移動於建物平面上，進而達到可增加拍攝穩定度之功效者。

另請同時參閱前述附圖及第10圖所示，係為本發明建物結構安全監測裝置之實施示意圖七，其中所述第二底樞接件241外包覆有至少一緩衝件242，而其緩衝件242係可於該建物結構安全監測裝置1降落時達到緩衝之效果外，更可透過其緩衝件242使該建物結構安全監測裝置1漂浮於水面上，以使該建物結構安全監測裝置1可對水上建物進行檢測。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。