一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机，属于无人机技术领域，包括机身、遥控装置、超声波探头以及定位装置。所述机身安装有若干旋翼，所述机身内设置有飞行控制模块以及信号传输模块；所述遥控装置与机身的信号传输模块电连接；所述超声波探头安装于机身顶部；所述定位装置至少具有三个，环绕超声波探头安装在机身上；所述定位装置适于在超声波探头同待测件接触后与桥梁的底部进行接触并对机身的水平方向的自由度进行限制；所述旋翼适于在超声波探头同待测件相接触时始终为机身提供向上的推力。本实用新型专利技术提供的技术方案能够使无人机对桥梁底部的探伤结果更加可靠、稳定，并且同时还具有适应性强、适用的工况范围广的优点。

An Unmanned Aerial Vehicle Applied to Detecting the Defects at the Bottom of Bridges

The utility model provides an unmanned aerial vehicle (UAV) used for detecting the defects at the bottom of a bridge, belonging to the technical field of UAV, which comprises a fuselage, a remote control device, an ultrasonic probe and a positioning device. The fuselage is equipped with several rotors, and the fuselage is equipped with flight control module and signal transmission module; the remote control device is electrically connected with the signal transmission module of the fuselage; the ultrasonic probe is installed on the top of the fuselage; the positioning device has at least three locating devices, which are installed on the fuselage around the ultrasonic probe; The positioning device is suitable for contacting with the bottom of the bridge after the ultrasonic probe contacts with the object to be measured and restricting the degree of freedom in the horizontal direction of the fuselage; the rotor is suitable for providing upward thrust for the fuselage when the ultrasonic probe contacts with the object to be measured. The technical scheme provided by the utility model can make the detection result of the unmanned aerial vehicle on the bottom of the bridge more reliable and stable, and has the advantages of strong adaptability and wide applicable working conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机
本技术涉及无人机
，具体涉及一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机。
技术介绍
桥梁的缺陷检测是每个桥梁每年都会定期进行的必要养护项目，现有技术中对于桥梁的检测一般采用人工肉眼的检测方式，这种方式人力成本高并且遇到高空作业会有一定的危险性。随着无人机技术的日渐成熟，无人机被逐渐应用到各个领域，因此，有人想到利用无人机来对桥梁进行检测来替代人力劳动。文献号为CN106245524A的技术专利申请文献公开了一种用于桥梁检测的无人机系统，通过在无人机上安装用于采集待检测桥梁图像数据的主摄像组和红外摄像头以及用于连接所述地面站的通信模组，来达到直接到达检测部位，无需其他辅助措施，节省费用，无需检测人员、无需封闭道路的目的。然而，上述技术方案仅具有简单的拍照功能。我们熟知，桥梁的缺陷不仅仅存在于表面，还存在于构成桥梁的材料内部。尤其是一些钢结构的桥梁，钢件本身在使用过程中随着内应力的累积非常容易产生裂缝、发纹、分层、局部溃缩等缺陷，这些缺陷相对于工件外部肉眼可见的缺陷往往更加致命。因此，上述技术方案无法对桥梁的内部缺陷进行有效的检测。针对上述技术方案的缺陷，文献号为CN106774384A的技术专利申请公开了一种桥梁检测智能避障机器人，通过设置超声波探伤单元，实现了对混凝土或钢件进行探伤检测的目的。但是，现有技术中的超声波探伤单元均需要和待测件进行稳定的贴合的情况下才能输出具有一定参考意义的工件内部信息。而上述技术方案仅设置了临时停靠装置，用来将无人机临时悬挂在桥梁底部，这样的临时停靠装置在实际使用中无法满足超声波探头对于稳定贴合的需求，尤其是在桥梁这种高空场合，稍微有些侧向来风便会导致设备的晃动，进而影响超声波探头和待测件的稳定贴合。另外，上述设备不具备使探头在工件上进行滑动的结构基础，想要移动超声波探头必须移动无人机，而无人机由于飞行的稳定性其移动的精确性很难满足工件探伤的工况需求，另外，短距离的移动也很难在桥梁上找到另一个合适的悬挂点用来悬挂临时停靠装置。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的无人机在检测桥梁内部缺陷时无法使超声波探头和待测件进行稳定贴合的缺陷，从而提供一种能够使超声波探头和桥梁上的待测件进行稳定贴合的应用于检测桥梁底部缺陷的无人机。为此，本技术提供的技术方案如下：一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机，包括：机身，安装有若干旋翼，所述机身内设置有飞行控制模块以及信号传输模块；遥控装置，与机身的信号传输模块电连接；还包括：超声波探头，安装在机身顶部；定位装置，至少具有三个，环绕超声波探头安装在机身上；所述定位装置适于在超声波探头同待测件接触后与桥梁的底部进行接触并对机身的水平方向的自由度进行限制；所述旋翼适于在超声波探头同待测件相接触时始终为机身提供向上的推力。作为一种优选的技术方案，所述定位装置为柱形，并竖直安装在机身上；柱形的定位装置的上端设置有防滑部。作为一种优选的技术方案，还包括举升机构，所述举升机构适于带动柱形的定位装置向上运动。作为一种优选的技术方案，所述举升机构包括：永磁体，设置在柱形的定位装置上；环形电磁铁，设置在永磁体上方，并套装在柱形的定位装置上；所述永磁体适于在环形电磁铁的吸引下带动柱形的定位装置向上运动。作为一种优选的技术方案，所述定位装置底部还设置有复位机构，所述复位机构适于使升起的定位装置复位。作为一种优选的技术方案，所述复位机构包括：块状电磁铁，设置在永磁体下方，并固接在机身上。作为一种优选的技术方案，还包括若干摆臂，所述摆臂包括：摆杆，一端固接有对应的所述旋翼，另一端铰接在所述机身上；套筒，一端与对应的所述定位装置铰接，另一端套装在对应的所述摆杆远离所述旋翼的一端并适于沿摆杆的长度方向进行滑动。作为一种优选的技术方案，所述摆杆的长度延伸方向经过对应的所述定位装置及所述超声波探头。作为一种优选的技术方案，所述机身顶部设置有转盘机构，所述转盘机构具有圆盘形的顶部，所述转盘机构适于带动超声波探头移动至其圆盘形顶部的任意位置。作为一种优选的技术方案，所述转盘机构包括：第一壳体，具有圆盘形的第一顶部，所述第一顶部上沿直径方向开设有可供所述超声波探头往复滑动的直线形槽孔；第二壳体，具有与第一壳体同轴的圆盘形第二顶部，并安装在第一壳体内部，所述第二顶部上开设有从圆心处向圆周处延伸、可供所述超声波探头往复滑动的渐开线形槽孔；所述超声波探头穿过第一壳体上的直线形槽孔和第二壳体上的渐开线形槽孔；所述第一壳体和第二壳体适于在不同齿轮副的驱动下进行旋转。本技术技术方案，具有如下优点：1、本技术提供的技术方案中包括机身、遥控装置、超声波探头以及定位装置。所述机身安装有若干旋翼，所述机身内设置有飞行控制模块以及信号传输模块；所述遥控装置与机身的信号传输模块电连接；所述超声波探头安装于机身顶部；所述定位装置至少具有三个，环绕超声波探头安装在机身上；所述定位装置适于在超声波探头同待测件接触后与桥梁的底部进行接触并对机身的水平方向的自由度进行限制；所述旋翼适于在超声波探头同待测件相接触时始终为机身提供向上的推力。利用本技术对桥梁的底部进行检测的时候首先利用定位装置将无人机与桥梁的底部水平方向的相对位置进行限定，在旋翼向上的推力下无人机被顶在桥梁的底部，如此一来无人机各个方向的自由度都被限定，超声波探头能够和待测件进行稳定的贴合，保证超声波探头的功能能够顺利的声线，进而使无人机的探伤结果更加稳定、可靠。2、本技术提供的技术方案中，所述定位装置为柱形，并竖直安装在机身上；柱形的定位装置的上端设置有防滑部。防滑部能够防止无人机与桥梁的底面之间产生相对滑动，旋翼能够推动定位装置始终抵接在桥梁的底面上，如此一来能够保证无人机相对于桥梁不会产生任何相对的位移，保证定位装置的功能顺利地实现。3、本技术提供的技术方案中，还包括举升机构，所述举升机构适于带动柱形的定位装置向上运动。通过举升机构能够使无人机在对桥梁底部的待测件进行超声波探伤时，首先使探头贴合到待测件上，然后利用举升机构是定位装置升起对无人机进行定位。如此一来，一方面能够保证定位装置的顶点和超声波探头的顶端始终与待测件的下底面相符合，保证在面对不平整的待测件底部时无人机依然能够和待测件底部进行有效的定位，提高无人机对各种工况的适应性；另一方面，在使用时升起的定位装置，在不用时降下的定位装置能够降低无人机的飞行重心，降低无人机飞行时的操作难度。4、本技术提供的技术方案中，所述举升机构包括永磁体和环形电磁铁，所述永磁体设置在柱形的定位装置上；所述环形电磁铁设置在永磁体上方，并套装在柱形的定位装置上；所述永磁体适于在环形电磁铁的吸引下带动柱形的定位装置向上运动。举升过程中，在环形电磁铁的吸引下，永磁体被向上带动，进而带动定位装置升起。将举升机构设计成上述形式后，一方面保证举升机构的功能顺利实现；另一方面套装在定位装置外面的环形电磁铁占据的空间更小，并且能够通过控制电路方便的控制电磁铁的开闭，使无人机的操作更加简单。5、本技术提供的技术方案中，所述定位装置底部还设置有复位机构，所述复位机构适于使升起的定位装置复位。通过复位机构，能够保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机，包括：机身，安装有若干旋翼，所述机身内设置有飞行控制模块以及信号传输模块；遥控装置，与机身的信号传输模块电连接；其特征在于，还包括：超声波探头，安装在机身顶部；定位装置，至少具有三个，环绕超声波探头安装在机身上；所述定位装置适于在超声波探头同待测件接触后与桥梁的底部进行接触并对机身的水平方向的自由度进行限制；所述旋翼适于在超声波探头同待测件相接触时始终为机身提供向上的推力。

【技术特征摘要】
1.一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机，包括：机身，安装有若干旋翼，所述机身内设置有飞行控制模块以及信号传输模块；遥控装置，与机身的信号传输模块电连接；其特征在于，还包括：超声波探头，安装在机身顶部；定位装置，至少具有三个，环绕超声波探头安装在机身上；所述定位装置适于在超声波探头同待测件接触后与桥梁的底部进行接触并对机身的水平方向的自由度进行限制；所述旋翼适于在超声波探头同待测件相接触时始终为机身提供向上的推力。2.根据权利要求1所述的一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机，其特征在于，所述定位装置为柱形，并竖直安装在机身上；柱形的定位装置的上端设置有防滑部。3.根据权利要求2所述的一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机，其特征在于，还包括举升机构，所述举升机构适于带动柱形的定位装置向上运动。4.根据权利要求3所述的一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机，其特征在于，所述举升机构包括：永磁体，设置在柱形的定位装置上；环形电磁铁，设置在永磁体上方，并套装在柱形的定位装置上；所述永磁体适于在环形电磁铁的吸引下带动柱形的定位装置向上运动。5.根据权利要求3所述的一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机，其特征在于，所述定位装置底部还设置有复位机构，所述复位机构适于使升起的定位装置复位。6.根据权利要求5所述的一种应用于检测桥梁底部缺陷的无人机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周大强，
申请(专利权)人：镇江市建科工程质量检测中心有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32