一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置和方法与流程

技术特征：
1.一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置，其特征在于：包括锚固装置和激励装置；所述锚固装置包括锚固无人机（1a）、机械臂（2）、fe-sma板（3）；所述激励装置包括激励无人机（1b）、夹具（4）、热辐射激励设备（5）和控制器（6）；所述锚固无人机（1a）搭载机械臂（2）、fe-sma板（3），飞行并靠近桥梁待加固位置；所述机械臂（2）固定在锚固无人机（1a）两侧，机械臂（2）用于将fe-sma板（3）锚固在桥梁待加固位置；所述激励无人机（1b）携带夹具（4）、热辐射激励设备（5），飞行并靠近桥梁待加固位置；所述夹具（4）固定在激励无人机（1b）顶部；夹具（4）上夹持热辐射激励设备（5）；所述热辐射激励设备（5）用于为fe-sma板（3）提供激励温度；所述控制器（6）包括信号接收器（7）和移动端（8）；信号接收器（7）设置在激励无人机（1b）上，与移动端（8）无线信号通信，通过移动客户端远程控制热辐射激励设备（5）工作或停止。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置，其特征在于：所述锚固无人机（1a）和激励无人机（1b）为下旋翼型无人机；锚固无人机（1a）机身两侧均匀布设4个机械臂（2）。3.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置，其特征在于：所述机械臂（2）端部为六角形凹槽，且机械臂（2）端部能在微型电机的驱动下绕自身轴线高速旋转；机械臂（2）带动螺钉穿过fe-sma板（3）并将fe-sma板（3）锚固到桥梁加固位置。4.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置，其特征在于：所述激励装置还包括托举板（9）；托举板（9）呈“l”形，托举板（9）“l”形的两个侧边分别与激励无人机（1b）机身的底面和侧面固定；托举板（9）设置两块，对称布设在激励无人机（1b）两侧。5.根据权利要求4所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置，其特征在于：所述夹具（4）上固定在托举板（9）上；夹具（4）上设置真空吸盘（10），热辐射激励设备（5）通过真空吸盘（10）与夹具（4）固定。6.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置，其特征在于：所述热辐射激励设备（5）呈“u”形板状；热辐射激励设备（5）上设有红外线加热管（11）、反光板（12）和温度传感器（13）；所述红外线加热管（11）均匀布设在“u”形板上；所述反光板（12）用于使热辐射光线具有方向性，使加热温度均匀；所述温度传感器（13）与信号接收器（7）电性连接，温度传感器（13）用于将实时激励温度反馈至移动端（8）。7.根据权利要求6所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置，其特征在于：所述热辐射激励设备（5）两端设有平行于“u”形板的限位板（14）；限位板（14）与“u”形板之间构成槽缝，容纳fe-sma板（3）通过。8.根据权利要求6所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置，其特征在于：所述激励装置还包括温度显示屏（15）和指示灯（16）；所述温度显示屏（15）和指示灯
（16）固定在热辐射激励设备底部；所述指示灯（16）与信号接收器（7）电性连接，指示灯（16）用于显示热辐射激励设备（5）是否处于工作状态；所述温度显示屏（15）与信号接收器（7）电性连接，温度显示屏（15）用于显示热辐射激励设备（5）工作时的温度。9.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置，其特征在于：还包括导航装置（17），所述导航装置（17）通过视觉导航技术将fe-sma板（3）精准托举至桥梁待加固位置，并且导航装置还用于将热辐射激励设备（5）与fe-sma板（3）精准贴合。10.基于权利要求1-9任一所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤1、在fe-sma板（3）锚固部位打洞，并在fe-sma板（3）与桥梁待加固位置接触的一面刷一层耐高温胶体；步骤2、将螺钉的螺头卡在机械臂（2）端部的六角形凹槽内，螺杆穿过fe-sma板（3）上的洞口，使fe-sma板（3）通过螺钉固定在无人机（1）的机械臂（2）端部；步骤3、操控锚固无人机（1a）飞向桥梁待加固位置；驱动机械臂（2）端部，将螺钉打入桥梁待加固位置；步骤4、待fe-sma板（3）完全锚固于桥梁待加固位置表面时，工作人员操控锚固无人机（1a）脱离fe-sma板（3），完成锚固，操控锚固无人机（1a）返回地面；步骤5、通过夹具（4）将热辐射激励设备（5）固定在激励无人机（1b）上，操控激励无人机（1b）悬停于桥梁待加固位置表面的fe-sma板（3）处，并将热辐射激励设备（5）覆盖在fe-sma板（3）上；步骤6、启动热辐射激励设备（5），对fe-sma板（3）开始激励；待温度达到预定温度后，激励无人机（1b）按预先设定的速度，从fe-sma板（3）一端移动至另一端，对整个fe-sma板（3）全部加热完成；步骤7、待激励无人机（1b）将fe-sma板（3）完全激励后，操控激励无人机（1b）飞回地面，完成激励工作。

技术总结
本发明公开了一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置和方法，锚固装置包括锚固无人机、Fe-SMA板、机械臂；激励装置包括激励无人机、夹具、热辐射激励设备；机械臂固定在锚固无人机两侧，机械臂用于将Fe-SMA板固定在桥梁待加固位置；夹具固定在激励无人机顶部；夹具上夹持热辐射激励设备；热辐射激励设备用于为Fe-SMA板提供激励温度；控制器包括信号接收器和移动端；信号接收器设置在激励无人机上，与移动端无线信号通信，通过移动客户端远程控制热辐射激励设备工作或停止。本发明通过无人机搭载，完成Fe-SMA板的锚固和激励，全过程无需人员抵近作业，激励温度精准，可实现对桥梁人员难达区域的快速高效预应力加固。人员难达区域的快速高效预应力加固。人员难达区域的快速高效预应力加固。


技术研发人员：董志强 姬江豪 韩天昊 吴刚 朱虹 窦勇芝
受保护的技术使用者：柳州欧维姆机械股份有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/10/11