一种桥梁检查无人机

1.本发明涉及一种无人机，尤其是涉及一种桥梁检查无人机，具体地说本发明涉及一种桥梁梁体和支座检查的多功能无人机。


背景技术：

2.公知的，随着国内基础建设步伐的加快，高铁桥梁、城市高架桥、多层大型道路枢纽越来越多，对于桥梁的整体质量检测、维护、维修或保养也非常频繁；桥梁在长期使用后，受到环境、气候、车辆过载行驶或车辆震动导致的梁受损、结构安全性能降低和桥梁支座位移等问题频现；现在的检测方式是通过架设挂蓝，人员站在挂蓝中使用锤击方式对梁体进行检测，这种方式对过宽桥梁的下部面中部几乎无法实现检测目的；高度较低的可使用升降车对下部具有路面处进行检测，但架设在河流山谷上的桥梁无法检测；尤其是对于桥梁支座的状态检查时，大多使用望远镜远程查看，受到角度限制视角非常局限。


技术实现要素：

3.为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种桥梁检查无人机，通过在每一旋翼固定杆上端设置弹簧式万向滚珠，可使无人机紧贴桥梁下部面对桥梁支座进行检查，利用机体上设置的自减震锤，可通过机体向上的冲击力获取桥梁下部面的无损检测。
4.实现本发明的技术方案如下：一种桥梁检查无人机，包括机体、支腿、自减震锤、仰视摄像头、音频采集头、机臂、马达、轴、旋翼固定杆、旋翼和弹簧式万向滚珠，机体下部设有支腿，在机体的上部面中部设有自减震锤，仰视摄像头和音频采集头设置在自减震锤两侧的机体上，在机体上设有前视摄像头；环绕机体四周设有多个机臂，每一机臂外端分别设有马达，马达上部的轴上端分别设有旋翼固定杆，旋翼设置在旋翼固定杆外缘，在旋翼固定杆上部设有弹簧式万向滚珠。
5.所述的桥梁检查无人机，自减震锤的下端固定在机体连接板上，机体连接板包裹所述机体的上部面和两侧后由支腿的固定螺丝固定。
6.所述的桥梁检查无人机，所述支腿上部为两平行的杆体，两平行杆体的一端分别连接斜杆上端，两斜杆下端分别与u形结构的底部杆连接；两平行杆体处于u形结构底部杆的中上部。
7.所述的桥梁检查无人机，前视摄像头设置在机体一端端面上。
8.所述的桥梁检查无人机，所述自减震锤包括锤管、减震弹簧a和锤头，锤管的上端内壁设有内螺纹，所述内螺纹下部的管腔为扩径腔，锤头的中部外缘设有凸出环，在凸出环下部的光杆下端外缘设有扩径的外螺纹b；减震弹簧a装在锤管的管腔内，锤头的外螺纹b进入锤管的内螺纹后压在所述减震弹簧a上端。
9.所述的桥梁检查无人机，在锤头上端设有尖头。
10.所述的桥梁检查无人机，在锤头的上凸出环上部设有外螺纹a。
11.所述的桥梁检查无人机，所述弹簧式万向滚珠包括连接管、万向球、伸缩管和减震
弹簧b，连接管下端固定连接在旋翼固定杆上端，连接管上口设有内折边，伸缩管下部插在连接管上口中，伸缩管的下口外缘设有外折边，万向球中部连接环的四周由伸缩管的上口内折边限制，减震弹簧b装在伸缩管和连接管内，减震弹簧b上下两端分别顶在万向球下部和连接管内下部设置的底板上。
12.所述的桥梁检查无人机，所述万向球的半球形下托板内球面分部有多个滚珠，球体下部压在多个滚珠上，环形上壳扣在球体的中上部四周，环形上壳下端四周设置的凸起环由半球形下托板上口连接环的内折边包裹，减震弹簧b上端顶在半球形下托板下部面的半球体上。
13.通过上述公开内容，本发明的有益效果是：本发明所述的桥梁检查无人机，通过在无人机的机体上设置可取下的自减震锤，利用无人机的上冲击力使自减震锤的锤头敲击桥梁底部面，锤管内的减震弹簧a可确保机体不受损坏，此时的弹簧式万向滚珠可保证旋翼不与桥梁底部面接触，同时由仰视摄像头采集视频数据和音频采集头采集锤头敲击桥梁底部面的音频，以便后续的甄别；本技术在检查桥梁支座时，可将自减震锤取下，无人机可贴近桥梁底部面，利用弹簧式万向滚珠在桥梁底部面滑行，利用前视摄像头采集桥梁支座的位移、破损信息；本发明有效加快了桥梁检查的进度，尤其是对于现有方式无法到达的桥梁支座处的检查检测。
附图说明
14.图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明的自减震锤与机体的连接结构示意图；图3是本发明的自减震锤装配结构示意图；图4是本发明的自减震锤结构示意图；图5是本发明自减震锤的锤头收起结构示意图；图6是本发明的弹簧式万向滚珠结构示意图；图7是本发明的万向球结构示意图；图8是本发明的无人机操作流程图；在图中：1、仰视摄像头；2、机体；3、伸缩管；4、连接管；5、旋翼固定杆；6、旋翼；7、轴；8、马达；9、机臂；10、支腿；11、前视摄像头；12、机体连接板；13、音频采集头；14、锤管；15、光杆；16、凸出环；17、锤头；18、外螺纹a；19、固定螺丝；20、尖头；21、外螺纹b；22、减震弹簧a；23、内螺纹；24、管腔；25、球体；26、环形上壳；27、连接环；28、半球形下托板；29、内折边；30、外折边；31、减震弹簧b；32、底板；33、套口；34、凸起环；35、滚珠。
具体实施方式
15.下面结合实施例对本发明进行进一步的说明；下面的实施例并不是对于本发明的限定，仅作为支持实现本发明的方式，在本发明所公开的技术框架内的任意等同结构替换，均为本发明的保护范围；结合附图1～7中所述的桥梁检查无人机，包括机体2、支腿10、自减震锤、仰视摄像头1、音频采集头13、机臂9、马达8、轴7、旋翼固定杆5、旋翼6和弹簧式万向滚珠，机体2下部设有支腿10，所述支腿10上部为两平行的杆体，两平行杆体的一端分别连接斜杆上端，两斜
杆下端分别与u形结构的底部杆连接；两平行杆体处于u形结构底部杆的中上部，在机体2的上部面中部设有自减震锤，自减震锤的下端固定在机体连接板12上，机体连接板12包裹所述机体2的上部面和两侧后由支腿10的固定螺丝19固定，仰视摄像头1和音频采集头13设置在自减震锤两侧的机体2上，前视摄像头11设置在机体2一端端面上；环绕机体2四周设有多个机臂9，每一机臂9外端分别设有马达8，马达8上部的轴7上端分别设有旋翼固定杆5，旋翼6设置在旋翼固定杆5外缘，在旋翼固定杆5上部设有弹簧式万向滚珠。
16.结合附图1至5，所述自减震锤包括锤管14、减震弹簧a22和锤头17，锤管14的上端内壁设有内螺纹23，所述内螺纹23下部的管腔24为扩径腔，在锤头17上端设有尖头20，锤头17的中部外缘设有凸出环16，在锤头17的上凸出环16上部设有外螺纹a18，在凸出环16下部的光杆15下端外缘设有扩径的外螺纹b21；减震弹簧a22装在锤管14的管腔24内，锤头17的外螺纹b21进入锤管14的内螺纹23后压在所述减震弹簧a22上端。
17.结合附图1、6或7，所述弹簧式万向滚珠包括连接管4、万向球、伸缩管3和减震弹簧b31，连接管4下端的套口33套接在旋翼固定杆5上端，利用焊接使连接管4下端与旋翼固定杆5上端固定连接，连接管4上口设有内折边29，伸缩管3下部插在连接管4上口中，伸缩管3的下口外缘设有外折边30，所述万向球的半球形下托板28内球面分部有多个滚珠35，球体25下部压在多个滚珠35上，环形上壳26扣在球体25的中上部四周，环形上壳26下端四周设置的凸起环34由半球形下托板28上口连接环27的内折边包裹，万向球中部连接环27的四周由伸缩管3的上口内折边限制，减震弹簧b31装在伸缩管3和连接管4内，减震弹簧b31下两端顶在连接管4内下部设置的底板32上，减震弹簧b31上端顶在半球形下托板28下部面的半球体上。
18.实施本发明所述的桥梁检查无人机，结合附图1至5，机体连接板12使用不锈钢板制作，将锤管14下端焊接在机体连接板12上，无人机机体2的机壳可设置为中部方形，在方形机壳两侧分别设有延伸的梯形，机体连接板12的下部两折弯端分别设置对应支腿10安装固定螺丝19的孔，利用支腿10的固定螺丝19固定机体连接板12；在方形机壳两侧的梯形上部分别安装音频采集头13和仰视摄像头1，并将音频采集头13和仰视摄像头1数据线与无人机机载电脑连接，无人机机载中设置对应的控制模块，然后将减震弹簧a22放入锤管14的管腔24中，利用锤头17的外螺纹a18与锤管14的内螺纹23连接；结合附图1、6和7，四个弹簧式万向滚珠的万向球，按照附图7由市场购得，连接管4按照无人机的旋翼固定杆5制作，其中旋翼固定杆5应为金属材质，连接管4的套口33与旋翼固定杆5匹配；按照附图6进行装配连接管4、伸缩管3、减震弹簧b31和万向球，使用连接管4的套口33套在旋翼固定杆5上端然后焊接连接。
19.结合附图8敲击桥梁底部面使用时，选择需要检测的桥梁，在图纸上做好标记并划分多个区域，确认目标位置与敲击力的设定值，利用前视摄像头11进行桥梁图片拍摄，然后由地面工作人员通过无人机控制器控制无人机机载电脑，无人机飞控系统启动无人机升空并在目标位置的空中悬停，控制无人机到达系统位置调节至合适位置高度并通过仰视摄像头1进行位置测试，使自减震锤对应最佳位置，抬升无人机利用自减震锤进行敲击检测，此时仰视摄像头1和音频采集头13同步采集视频数据和音频数据“所采集的视频数据和音频数据后续处理”，视频数据和音频数据保留在无人机机载电脑中以便后续拷贝；同时可将所采集的视频数据和音频数据通过网络上传至云端储存器和手持无人机控制器中；接着对下
一区域按照前述方式进行检测直至完成所有检测任务。
20.将采集的数据利用算法与做出的分析，若达到或超出安全值范围或出现异常便可通知进行相应的预警或检修。
21.在对桥梁支座进行检查时，取下机体连接板12，在图纸上标注桥梁编号，确认桥梁支座后由地面工作人员通过无人机控制器控制无人机机载电脑，无人机飞控系统启动无人机升空并在目标桥梁支座的空中悬停，此时利用万向球在桥梁下部面滑行，控制无人机在桥梁支座四周巡查，同时前视摄像头11采集视频数据，视频数据采集完成后按照前述方式接着对下一桥梁支座采集视频数据直至完成任务，最后分析所采集的数据信息以便后续处理。
22.本发明未详述部分为现有技术。