一种具有保护功能的桥梁智能检测设备的制作方法

文档序号:15508310发布日期:2018-09-21 23:30阅读:119来源:国知局

本发明涉及桥梁检测设备领域,特别涉及一种具有保护功能的桥梁智能检测设备。



背景技术:

传统的桥梁裂缝检测多是利用相关专用检测设备对桥梁各个部位进行测量、记录和统计,在此过程中,维护人员需悬挂在桥梁下方,或从高架平台上安装好设备后再着手检测。然而这样的方式存在一定的弊端,为此,近年来,人们逐渐采用无人机来实现对桥梁裂缝的检测,无人机能完成桥梁底面、柱面及横梁等结构面的拍摄取证,供专业人员分析桥梁状态,及时发现险情,可极大减轻桥梁维护人员的工作强度,提高桥梁检测维护效率。

然而,现有的用于检测桥梁裂缝的无人机,在工作过程中,仍存在一些不足,首先,由于桥梁下方的空间较为狭小,尤其是竖直方向上的空间,这使得无人机在飞行时,机身的顶部容易与桥梁发生碰撞,对无人机造成损害,从而带来一定的经济损失;其次,由于无人机对桥梁进行检测时,可能会飞行至一些湖面或河面的上方,此时,当无人机恰好遇到电量不足的情况时,容易因动力不足而坠落至水中,同样给工作人员带来不小的经济损失。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种具有保护功能的桥梁智能检测设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有保护功能的桥梁智能检测设备,包括机身、螺旋桨、支架和摄像头,还包括第一保护机构和第二保护机构,所述第一保护机构和第二保护机构均设置在机身内,所述第一保护机构设置在机身的顶部,所述第一保护机构有两个,两个第一保护机构分别设置在机身的两端,所述机身的顶面设有两个第一开口,两个第一保护机构分别与两个第一开口对应且匹配;

所述第一保护机构包括第一气缸、驱动板、支柱、固定环和支撑单元,所述机身的一侧水平设有支板,所述第一气缸竖向朝上设置在支板的上方,所述驱动板水平设置在第一气缸的上方,所述支柱与驱动板垂直且支柱穿过驱动板,所述驱动板与支柱滑动连接,所述第一气缸有两个,两个第一气缸关于支柱对称设置,所述支柱的底端与支板连接,所述固定环套设在支柱的顶端,所述支撑单元与驱动板传动连接;

所述支撑单元有若干个,各支撑单元沿着支柱周向均匀分布,所述支撑单元包括第一支杆、第二支杆、第三支杆和支撑板,所述第一支杆的一端与驱动板铰接,所述第一支杆的另一端与第二支杆的中部铰接,所述第二支杆的一端与固定环铰接,所述第二支杆的另一端与第三支杆的一端铰接,所述第三支杆的另一端与支撑板的中部铰接,所述机身内还设有连接绳,所述第三支杆的与第二支杆铰接的一端通过连接绳与第一支杆连接,所述支撑板水平设置;

所述第二保护机构包括收放组件和充气组件,所述收放组件与摄像头传动连接,所述充气组件设置在机身的底部;

所述收放组件包括第二气缸和密封板,所述第二气缸竖向朝下设置在机身内,所述机身的底面设有第二开口,所述第二气缸的气杆经第二开口穿过机身的底面,所述摄像头设置在第二气缸的下方,所述密封板与第二开口对应且匹配,所述密封板水平设置在摄像头的下方;

所述充气组件包括驱动单元和两个充气单元,两个充气单元分别设置在驱动单元的两侧,两个充气单元关于驱动单元对称设置;

所述驱动单元包括第一电机、圆柱齿轮、齿条和动力板,所述第一电机与圆柱齿轮传动连接,所述齿条水平设置,所述机身内设有滑槽,所述齿条通过滑槽与机身的内壁滑动连接,所述齿条有两个,两个齿条相互平行,所述圆柱齿轮位于两个齿条之间,所述圆柱齿轮与两个齿条啮合,所述动力板有两个,两个动力板分别与两个齿条垂直连接,两个齿条均位于两个动力板之间;

所述充气单元包括推杆、推板、充气桶、充气管和气囊,所述充气桶水平设置,所述推板竖向设置在充气桶内,所述充气桶的轴线与推板所在的平面垂直,所述推板与充气桶匹配且滑动连接,所述推杆水平设置,所述推杆穿过充气桶的一侧,所述推杆的一端与动力板连接,所述推杆的另一端与推板连接,所述充气管水平设置在充气桶的远离驱动板的一侧,所述充气管与充气桶连通,所述气囊设置在机身上,所述充气管与气囊连通。

作为优选,为了增强缓冲效果,所述支撑板的顶面设有凹槽,所述凹槽内设有缓冲组件,所述缓冲组件包括第一缓冲块、弹簧和第二缓冲块,所述第一缓冲块设置在凹槽的槽底上,所述弹簧竖向设置在第一缓冲块和第二缓冲块之间,所述弹簧有至少两个,各弹簧均匀设置在第一缓冲块和第二缓冲块之间。

作为优选,为了进一步增强缓冲效果,所述第一缓冲块和第二缓冲块均为磁铁,所述第一缓冲块和第二缓冲块的磁性相同。

作为优选,为了进一步增强缓冲效果,所述第二缓冲块上设有若干第三缓冲块,所述第三缓冲块为半球形,各第三缓冲块均匀设置在第二缓冲块的顶面,所述第三缓冲块的平面与第二缓冲块连接。

作为优选,为了便于拾取无人机,所述机身外的一侧设有第二电机,所述第二电机水平设置,所述第二电机与螺旋桨传动连接。

作为优选,为了实现第一保护机构的自动启动,所述机身上设有距离传感器,所述机身内还设有plc,所述距离传感器和第一气缸均与plc电连接。

作为优选,为了实现第二保护机构的自动启动,所述机身上设有电量传感器,所述电量传感器和第二气缸、第一电机均与plc电连接。

作为优选,为了增强密封性,从而避免机身进水,所述密封板的外周设有密封圈。

作为优选,为了保护螺旋桨,所述螺旋桨朝向机身的底部设置。

作为优选,为了提高齿条滑动的稳定性,所述滑槽为燕尾槽。

本发明的有益效果是,该具有保护功能的桥梁智能检测设备,当无人机的机身的顶部即将与桥梁发生碰撞时,通过启动第一保护机构,使得机身对桥梁产生推力,形成缓冲作用,减小机身与桥梁间的冲击力,对机身进行保护,减轻机身的损坏程度,从而减少经济损失;其次,当无人机遇到电量不足的情况时,通过启动第二保护机构,先将摄像头收纳进机身内,进行保护,同时,若无人机不慎掉入水中,第二保护机构能使得无人机漂浮在水面,便于工作人员拾取,从而减小了给工作人员带来的经济损失。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种具有保护功能的桥梁智能检测设备的结构示意图。

图2是本发明的一种具有保护功能的桥梁智能检测设备的第一保护机构的结构示意图。

图3是本发明的一种具有保护功能的桥梁智能检测设备的驱动单元的结构示意图。

图4是本发明的一种具有保护功能的桥梁智能检测设备的充气单元的结构示意图。

图5是本发明的一种具有保护功能的桥梁智能检测设备的支撑板、第三缓冲块与缓冲组件的连接结构示意图。

图中:1.机身,2.螺旋桨,3.支架,4.摄像头,5.第一气缸,6.驱动板,7.支柱,8.固定环,9.第一支杆,10.第二支杆,11.第三支杆,12.支撑板,13.第二气缸,14.密封板,15.第一电机,16.圆柱齿轮,17.齿条,18.动力板,19.推杆,20.推板,21.充气桶,22.充气管,23.气囊,24.第一缓冲块,25.弹簧,26.第二缓冲块,27.第三缓冲块,28.第二电机。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示,一种具有保护功能的桥梁智能检测设备,包括机身1、螺旋桨2、支架3和摄像头4,还包括第一保护机构和第二保护机构,所述第一保护机构和第二保护机构均设置在机身1内,所述第一保护机构设置在机身1的顶部,所述第一保护机构有两个,两个第一保护机构分别设置在机身1的两端,所述机身1的顶面设有两个第一开口,两个第一保护机构分别与两个第一开口对应且匹配;

当无人机的机身1的顶部即将与桥梁发生碰撞时,通过启动第一保护机构,使得机身1对桥梁产生推力,形成缓冲作用,减小机身1与桥梁间的冲击力,对机身1进行保护,减轻机身1的损坏程度,从而减少经济损失;其次,当无人机遇到电量不足的情况时,通过启动第二保护机构,先将摄像头4收纳进机身1内,进行保护,同时,若无人机不慎掉入水中,第二保护机构能使得无人机漂浮在水面,便于工作人员拾取,从而减小了给工作人员带来的经济损失。

如图2所示,所述第一保护机构包括第一气缸5、驱动板6、支柱7、固定环8和支撑单元,所述机身1的一侧水平设有支板,所述第一气缸5竖向朝上设置在支板的上方,所述驱动板6水平设置在第一气缸5的上方,所述支柱7与驱动板6垂直且支柱7穿过驱动板6,所述驱动板6与支柱7滑动连接,所述第一气缸5有两个,两个第一气缸5关于支柱7对称设置,所述支柱7的底端与支板连接,所述固定环8套设在支柱7的顶端,所述支撑单元与驱动板6传动连接;

所述支撑单元有若干个,各支撑单元沿着支柱7周向均匀分布,所述支撑单元包括第一支杆9、第二支杆10、第三支杆11和支撑板12,所述第一支杆9的一端与驱动板6铰接,所述第一支杆9的另一端与第二支杆10的中部铰接,所述第二支杆10的一端与固定环8铰接,所述第二支杆10的另一端与第三支杆11的一端铰接,所述第三支杆11的另一端与支撑板12的中部铰接,所述机身1内还设有连接绳,所述第三支杆11的与第二支杆10铰接的一端通过连接绳与第一支杆9连接,所述支撑板12水平设置;

当第一气缸5启动时,第一气缸5驱动驱动板6向上移动,驱动板6通过第一支杆9驱动第二支杆10绕固定环8转动,第二支杆10通过第三支杆11驱动支撑板12向上移动,使得多个支撑板12同时沿着远离支柱7的方向压向桥梁,直到与桥梁抵靠,进而使得支撑板12对桥梁有一个向上的推力,从而使得机身1受到一个向下的反作用力。

所述第二保护机构包括收放组件和充气组件,所述收放组件与摄像头4传动连接,所述充气组件设置在机身1的底部;

如图1所示,所述收放组件包括第二气缸13和密封板14,所述第二气缸13竖向朝下设置在机身1内,所述机身1的底面设有第二开口,所述第二气缸13的气杆经第二开口穿过机身1的底面,所述摄像头4设置在第二气缸13的下方,所述密封板14与第二开口对应且匹配,所述密封板14水平设置在摄像头4的下方;

第二气缸13启动时,气缸的气杆收缩,驱动摄像头4向上运动,使得摄像头4收回机身1内,同时,密封板14正好运动至第二开口内且与第二开口匹配,从而将机身1密封。

所述充气组件包括驱动单元和两个充气单元,两个充气单元分别设置在驱动单元的两侧,两个充气单元关于驱动单元对称设置;

如图3所示,所述驱动单元包括第一电机15、圆柱齿轮16、齿条17和动力板18,所述第一电机15与圆柱齿轮16传动连接,所述齿条17水平设置,所述机身1内设有滑槽,所述齿条17通过滑槽与机身1的内壁滑动连接,所述齿条17有两个,两个齿条17相互平行,所述圆柱齿轮16位于两个齿条17之间,所述圆柱齿轮16与两个齿条17啮合,所述动力板18有两个,两个动力板18分别与两个齿条17垂直连接,两个齿条17均位于两个动力板18之间;

当第一电机15启动时,第一电机15通过圆柱齿轮16驱动两个齿条17相背运动,使得两个驱动板6相互远离。

如图4所示,所述充气单元包括推杆19、推板20、充气桶21、充气管22和气囊23,所述充气桶21水平设置,所述推板20竖向设置在充气桶21内,所述充气桶21的轴线与推板20所在的平面垂直,所述推板20与充气桶21匹配且滑动连接,所述推杆19水平设置,所述推杆19穿过充气桶21的一侧,所述推杆19的一端与动力板18连接,所述推杆19的另一端与推板20连接,所述充气管22水平设置在充气桶21的远离驱动板6的一侧,所述充气管22与充气桶21连通,所述气囊23设置在机身1上,所述充气管22与气囊23连通。

当推杆19受到推力时,推杆19驱动推板20沿着充气桶21水平运动,将充气桶21内的气体经充气管22压入气囊23,实现了对气囊23的充气。

如图5所示,所述支撑板12的顶面设有凹槽,所述凹槽内设有缓冲组件,所述缓冲组件包括第一缓冲块24、弹簧25和第二缓冲块26,所述第一缓冲块24设置在凹槽的槽底上,所述弹簧25竖向设置在第一缓冲块24和第二缓冲块26之间,所述弹簧25有至少两个,各弹簧25均匀设置在第一缓冲块24和第二缓冲块26之间,当机身1顶部靠近桥梁时,首先是第一缓冲块24与桥梁接触,由于弹簧25有弹力,弹簧25会对第二缓冲块26形成向下的作用力,从而对机身1形成向下的作用力,形成缓冲作用,故能增强缓冲效果。

如图5所示,所述第一缓冲块24和第二缓冲块26均为磁铁,所述第一缓冲块24和第二缓冲块26的磁性相同,故第一缓冲块24和第二缓冲块26相互排斥,使得第二缓冲块26对第一缓冲块24形成向下的推力,从而进一步增强缓冲效果。

如图5所示,所述第二缓冲块26上设有若干第三缓冲块27,所述第三缓冲块27为半球形,各第三缓冲块27均匀设置在第二缓冲块26的顶面,所述第三缓冲块27的平面与第二缓冲块26连接,第三缓冲块27与桥梁接触时,受力产生形变,故能进一步增强缓冲效果。

如图1所示,所述机身1外的一侧设有第二电机28,所述第二电机28水平设置,所述第二电机28与螺旋桨2传动连接,第二电机28驱动螺旋桨2旋转90度,使得机身1掉入水中后,能通过螺旋桨2的启动,带动机身1在水面行驶,从而便于拾取无人机。

作为优选,为了实现第一保护机构的自动启动,所述机身1上设有距离传感器,所述机身1内还设有plc,所述距离传感器和第一气缸5均与plc电连接,当距离传感器检测到机身1顶部距离桥梁过近时,将信号传给plc,plc控制第一气缸5启动,从而实现第一保护机构的自动启动。

作为优选,为了实现第二保护机构的自动启动,所述机身1上设有电量传感器,所述电量传感器和第二气缸13、第一电机15均与plc电连接,当电量传感器检测到电量低于设定值时,将信号传给plc,plc控制第二气缸13和第一电机15配合工作,从而实现第二保护机构的自动启动。

作为优选,为了增强密封性,从而避免机身1进水,所述密封板14的外周设有密封圈。

如图1所示,所述螺旋桨2朝向机身1的底部设置,故当机身1顶部靠近桥梁时,桥梁不会与螺旋桨2发生碰撞,从而对螺旋桨2进行保护。

作为优选,为了提高齿条17滑动的稳定性,所述滑槽为燕尾槽。

当无人机的机身1的顶部即将与桥梁发生碰撞时,通过启动第一保护机构,使得机身1对桥梁产生推力,从而使得机身1受到一个向下的反作用力,形成缓冲作用,减小机身1与桥梁间的冲击力,对机身1进行保护,减轻机身1的损坏程度,从而减少经济损失;其次,当无人机遇到电量不足的情况时,首先,启动收放组件,使得摄像头4收回机身1内,进行保护,同时,密封板14正好运动至第二开口内且与第二开口匹配,从而将机身1密封,同时,若无人机不慎掉入水中,驱动单元同时驱动两个充气单元工作,对机身1两侧的气囊23进行充气,使得无人机能够漂浮在水面,便于工作人员拾取,从而减小了给工作人员带来的经济损失。

与现有技术相比,该具有保护功能的桥梁智能检测设备,当无人机的机身1的顶部即将与桥梁发生碰撞时,通过启动第一保护机构,使得机身1对桥梁产生推力,形成缓冲作用,减小机身1与桥梁间的冲击力,对机身1进行保护,减轻机身1的损坏程度,从而减少经济损失,且第一保护机构启动时,有多个支撑板12同时形成缓冲作用,缓冲效果更好;其次,当无人机遇到电量不足的情况时,通过启动第二保护机构,先将摄像头4收纳进机身1内,进行保护,同时,若无人机不慎掉入水中,第二保护机构能使得无人机漂浮在水面,便于工作人员拾取,从而减小了给工作人员带来的经济损失,且第二保护机构运行时,仅通过一个动力源实现了两侧气囊23的同时充气,减少了动力成本的投入。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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