一种桥底检测多翼无人机的制作方法

本实用新型涉及一种多翼无人机，特别是一种桥底检测多翼无人机，属于桥体检测设备。

背景技术：

随着经济发展，对城市交通提出了越来越高的要求，车辆的增加催生了越来越多的桥梁建设。桥梁在建成通车后，随着时间的推移，种种因素会使桥梁的安全性有所下降，以致影响车辆的安全行驶。为防止事故发生，有必要定期对桥梁进行安全评估，充分了解桥梁的实际情况。从检测方法上区分，可以分为表观检测和仪器检测两种。表观检测即通过人工观测，发现桥梁表面的裂缝，观测表面包括桥面、桥底、墩柱等，不同的表观破坏与结构状态具有相应的技术规程可循。仪器检测主要采用特殊技术仪器，如X射线、超声波等设备对桥梁内部进行检测，由于设备昂贵，且技术门槛高，因此，仪器检测通常作为辅助手段，当表观检测发现较大缺陷时，针对局部采用仪器进行详细数据采集，以获得准确信息。

目前，除少数在建造时预留底部通道的桥梁以外，大部分的山区、跨海大桥的桥底表观检测采用吊篮式或桁架式桥梁检测车进行，即由液压系统将工作臂弯曲深入到桥底对桥梁进行检测。对城市高架，桥底表观检测常采用在地面架设配备长焦镜头的照相机进行。采用桥梁检测车进行检测的方法，除去车辆本身成本高昂的问题以外，液压系统工作速度较慢，检测人员到达指定位置时间长，液压臂遇到桥面两侧灯柱、指示牌等障碍物时，必须收起后重新展开，检测效率低下；采用长焦镜头进行拍摄，成本较低，但拍摄视场角小，瞄准难度大，且必须有架设相机位置。这些方式检测不便并且耗费人力物力。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种桥底检测多翼无人机，方便进行桥底的检查。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种桥底检测多翼无人机，其特征在于：包含无人机主体支架、三轴增稳云台、工作摄像镜头、两个大螺旋桨、四个小螺旋桨和避障模块，三轴增稳云台设置在无人机主体支架上，工作摄像镜头设置在三轴增稳云台上，两个大螺旋桨水平设置在无人机主体支架两侧，四个小螺旋桨分别设置在无人机主体支架四周并且小螺旋桨倾斜于水平面设置，四个小螺旋桨远离无人机主体支架一侧低于靠近无人机主体支架的一侧，五个避障模块分别设置在无人机主体支架前后左右和上侧。

进一步地，所述两个大螺旋桨采用21寸桨叶，大螺旋桨设置在碳纤维管a一端，碳纤维管a另一端固定在无人机主体支架上，碳纤维管a倾斜设置并且碳纤维管a与大螺旋桨连接一端高于另一端。

进一步地，所述碳纤维管a倾斜于水平面的角度为20°。

进一步地，所述四个小螺旋桨采用9寸桨叶，小螺旋桨设置在碳纤维管b一端，碳纤维管b另一端固定在无人机主体支架上。

进一步地，所述避障模块包含模块本体、两个可见光摄像头、两组红外测距模块和一个补光LED灯，两个可见光摄像头设置在模块本体两端，两组红外测距模块对称设置在模块本体上，补光LED灯设置在模块本体中间。

进一步地，所述三轴增稳云台与无人机主体支架之间设置有橡胶垫。

进一步地，所述工作摄像镜头采用2000万像素镜头。

进一步地，所述桥底检测多翼无人机还包含双控遥控器，主遥控器控制无人机动作，从遥控器控制三轴增稳平台。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型通过无人机进行桥底检测，操作方便并且节约人力物力，同时通过两个可见光摄像头进行光流采集计算并配合红外测距模块进行桥底避障，保证设备安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的一种多翼无人机的示意图。

图2是本实用新型的一种多翼无人机的侧视图。

图3是本实用新型的避障模块的示意图。

图4是本实用新型的一种多翼无人机的模块控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

如图所示，本实用新型的一种桥底检测多翼无人机，包含无人机主体支架1、三轴增稳云台2、工作摄像镜头3、两个大螺旋桨4、四个小螺旋桨5和避障模块6，三轴增稳云台2设置在无人机主体支架1上，工作摄像镜头3设置在三轴增稳云台2上，两个大螺旋桨4水平设置在无人机主体支架1两侧，四个小螺旋桨5分别设置在无人机主体支架1四周并且小螺旋桨4倾斜于水平面设置，四个小螺旋桨4远离无人机主体支架1一侧低于靠近无人机主体支架1的一侧，五个避障模块6分别设置在无人机主体支架1前后左右和上侧。无人机主体支架1采用铝合金制成。

两个大螺旋桨4采用21寸桨叶，提供飞行器的主要升力。大螺旋桨4设置在碳纤维管a7一端，碳纤维管a7另一端固定在无人机主体支架1上，碳纤维管a7倾斜设置并且碳纤维管a7与大螺旋桨4连接一端高于另一端。碳纤维管a7倾斜于水平面的角度为20°，降低飞行器重心，提升飞行稳定性。四个小螺旋桨5采用9寸桨叶，主要用于稳定飞行，应对桥底乱流。小螺旋桨5设置在碳纤维管b8一端，碳纤维管b8另一端固定在无人机主体支架1上。

避障模块6包含模块本体9、两个可见光摄像头10、两组红外测距模块11和一个补光LED灯12，两个可见光摄像头10设置在模块本体9两端，两组红外测距模块11对称设置在模块本体9上，补光LED灯12设置在模块本体9中间。两个可见光摄像头10通过视觉算法，解决桥底无GPS环境下的飞行器姿态稳定问题，同时测算飞行器与桥梁结构之间的距离，提前感知以防止碰撞；红外测距模块11提供红外线测距结果，与两个可见光摄像头10协同工作，起到双保险的作用，提前感知桥梁结构，避免碰撞；补光LED灯12辅助两个可见光摄像头10工作，当桥底环境较暗时，两个可见光摄像头10将无法工作，需要补光LED灯12进行补光。

三轴增稳云台2与无人机主体支架1之间设置有橡胶垫，消除桨叶带来的高频振动。工作摄像镜头3采用2000万像素镜头，用于拍摄桥底情况，提供桥底的清晰画面。桥底检测多翼无人机还包含双控遥控器，主遥控器控制无人机动作，从遥控器控制三轴增稳平台，无人机通过接收器接收遥控器遥控信号对无人机进行控制。实际使用时，主遥控器控制无人机的飞行，从遥控器控制镜头朝向以及图像的录像与停止。这种做法可以保证飞行过程中的安全性，防止由于注意力集中在观测画面上造成的飞行事故。避障模块为双目光流与红外联合作用，光流主要用于定位飞行器，红外主要用于测距，当光流模块感知光线条件差的情况下，补光LED自动由飞控启动进行补光，光线条件好的情况下关闭，以节省用电。

本实用新型避障原理：光流是一种简单实用的图像运动的表达方式，通常定义为一个图像序列中的图像亮度模式的表观运动，即空间物体表面上的点的运动速度在视觉传感器的成像平面上的表达。根据各个像素点的速度矢量特征，可以对图像进行动态分析。如果图像中没有运动物体，则光流矢量在整个图像区域是连续变化的。当图像中有运动物体时，目标和图像背景存在相对运动，运动物体所形成的速度矢量必然和邻域背景速度矢量不同，从而检测出运动物体及位置。光流法的优点在于光流不仅携带了运动物体的运动信息，而且还携带了有关景物三维结构的丰富信息，它能够在不知道场景的任何信息的情况下，检测出运动对象或反向确认自身位置。通过光流来进行景物三维信号获取已经有了成熟的技术，本申请直接应用这些成熟技术即可，因此光流技术具体应用过程不作为本申请的保护内容。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。