一种桥梁外观病害检测飞行器的制作方法

本实用新型涉及桥梁外观病害检测领域，具体涉及一种桥梁外观病害检测飞行器。

背景技术：

在公路及市政桥梁技术状况的检测过程当中，会遇到为数不少的无法或者不方便使用桥检车以及登高作业车的桥梁，如市政中的立交桥、公路中较宽从而造成悬臂长度不够的公路桥梁，以及由于道路过窄或者交通量较大无法封闭道路进行检测的桥梁。一般情况下应对该种情况需要使用脚手架或者望远镜进行观看，但由于各种条件的限制(如净空太高或跨水)，无法搭建脚手架，而望远镜也无法进行详细的观测。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种桥梁外观病害检测飞行器解决了部分公路桥梁不便进行直接病害检测的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种桥梁外观病害检测飞行器，其包括飞行器和与飞行器无线连接的遥控器；飞行器包括飞行器主体，飞行器主体内设置有飞行器控制系统、第一通信模块和电源系统，飞行器主体的四周均设置有旋翼支架，每个旋翼支架上均设置有旋翼电机，每个旋翼电机上均设置有旋翼；飞行器主体的上端设置有测距仪和摄像头基台，摄像头基台上铰接有摄像头，摄像头的摄像端设置有标定尺，摄像头的铰接端通过传动部件连接设置在飞行器主体上的摄像头角度调整电机；飞行器主体的下端设置有脚架；第一通信模块、电源系统、旋翼电机、摄像头、测距仪和摄像头角度调整电机分别与飞行器控制系统电连接；

遥控器包括遥控器主体，遥控器主体上设置有第二通信模块和与第二通信模块相连接的天线部件、显示屏、飞行器方向控制部件和摄像头控制部件，第二通信模块与第一通信模块无线连接。

进一步地，飞行器主体的上端还设置有补光灯，补光灯与飞行器控制系统电连接。

进一步地，脚架上设置有浮力部件。

进一步地，浮力部件为泡沫。

进一步地，旋翼支架上还设置有旋翼保护罩。

进一步地，传动部件为传动带、传动齿轮或传动轴。

进一步地，测距仪为雷达。

进一步地，标定尺上设置有相互正交的刻度。

本实用新型的有益效果为：本实用新型可满足桥检车、登高车等由于桥面过宽或者桥下净空较高等无法完成的桥梁外观病害检测工作，轻便小巧，便于携带，有效减少桥梁检测人员的检测风险，减轻租赁桥检车等桥梁检测费用，更加经济，且本实用新型可以在水面航行，便于检测净空较矮(几十公分)的跨水桥梁等。

附图说明

图1为本实用新型飞行器的剖视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型遥控器的主视图；

图4为本实用新型标定尺的示意图；

图5为本实用新型的检测效果示意图。

其中：1、飞行器主体；101、补光灯；102、脚架；103、测距仪；104、摄像头；105、摄像头角度调整电机；106、传动部件；107、旋翼支架；108、旋翼；109、摄像头基台；110、浮力部件；111、旋翼保护罩；112、飞行器控制系统；113、电源系统；114、旋翼电机；2、遥控器主体；201、天线部件；202、显示屏；203、飞行器方向控制部件；204、摄像头控制部件。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1和图2所示，该桥梁外观病害检测飞行器包括飞行器和与飞行器无线连接的遥控器；飞行器包括飞行器主体1，飞行器主体1内设置有飞行器控制系统112、第一通信模块和电源系统113，飞行器主体1的四周均设置有旋翼支架107，每个旋翼支架107上均设置有旋翼电机114，每个旋翼电机114上均设置有旋翼108；飞行器主体1的上端设置有测距仪103和摄像头基台109，摄像头基台109上铰接有摄像头104，摄像头104的摄像端设置有标定尺，摄像头104的铰接端通过传动部件106连接设置在飞行器主体1上的摄像头角度调整电机105；飞行器主体1的下端设置有脚架102；第一通信模块、电源系统113、旋翼电机114、摄像头104、测距仪103和摄像头角度调整电机105分别与飞行器控制系统112电连接。

如图3所示，遥控器包括遥控器主体2，遥控器主体2上设置有第二通信模块和与第二通信模块相连接的天线部件201、显示屏202、飞行器方向控制部件203和摄像头控制部件204，第二通信模块与第一通信模块无线连接。

如图1和图2所示，飞行器主体1的上端还设置有补光灯101，补光灯101电连接飞行器控制系统112。脚架102上设置有浮力部件110。浮力部件110由泡沫或其他能够提供浮力的材料组成。旋翼支架107上还设置有旋翼保护罩111。传动部件106为传动带、传动齿轮或传动轴。测距仪103为雷达。如图4所示，标定尺上设置有相互正交的刻度。

在本实用新型的一个实施例中，本飞行器具备水平前进、后退、向左、向右、定高巡航、定高水平旋转等一系列现有无人机基本飞行技术，摄像头角度调整电机105采用慢速电机，其可以带动摄像头104从0度到180度自由旋转与停留。

本实用新型在使用前可以先对摄像头104进行视窗标定：将摄像头104调整至90度视角，固定焦距，将标定尺水平放于摄像头104上方，将标定尺的位置固定，然后通过垂直上下移动飞行器，使得视窗标尺与标定尺尺寸重合(此时视窗标尺与标定尺尺寸为1倍关系)，记录此时测距仪103与标定尺的距离，重复此动作，分别记录视窗标尺与标定尺分别为0.1倍、0.5倍、1.5倍、2倍关系时，测距仪103与标定尺的距离(根据现场情况可自行标定自己所需倍数，由操作人员决定)。当二者关系为1倍时，照片视窗中的20cm代表实际生活中的20cm；当二者关系为0.5倍时，照片视窗中的20cm只代表实际生活中的10cm，依次类推，因此，在后期处理病害大小、裂缝长度等数据时，可通过照片视窗的尺寸与二者之间的倍数进行换算，从而得出病害或者裂缝的实际大小。如图5所示，云朵状图像为病害区域，若照片视窗与标定尺为一倍关系时，则该病害的实际面积大约为125*78(具体单位根据标定尺的单位及摄像头104参数确定，具体情况下为已知量)，若为0.5倍时，则病害实际面积大约为0.25*125*78。

本实用新型为了保护摄像头104，还可以设置极限距离，其中极限距离a是指雷达至摄像头104(90度视角时)上边缘的距离，极限距离b是指雷达至摄像头104(0度视角或者180度视角时)上边缘的距离。在检测人员的操作下，当飞行器逐渐接近待检测物体的底面时，遥控器上的显示屏202通过雷达的探测实时显示飞行器与待检测物体之间的距离变化数值。当检测桥梁裂缝以及其他病害时，需将摄像头104调整为90度视角(或者除0度及180度以外的其他任意角度)，此时以极限距离a为判定标准，当距离接近极限距离a时，飞行器自动判定不再上升。同理当检测支座等病害时，需将摄像头104调整为0度或者180度视角，此时以极限距离b为判定标准，当距离接近极限距离b时，飞行器自动判定不再上升，从而避免飞行器与梁体发生碰撞(极限距离应尽可能的小，安装摄像头104时以最大极限距离a和b均小于20cm为宜)。

综上所述，本实用新型可满足桥检车、登高车等由于桥面过宽或者桥下净空较高等无法完成的桥梁外观病害检测工作，轻便小巧，便于携带，有效减少桥梁检测人员的检测风险，减轻租赁桥检车等桥梁检测费用，更加经济，且本实用新型可以在水面航行，便于检测净空较矮(几十公分)的跨水桥梁等。当待检测部位光线不足时补光灯101可以进行照明，补光灯101同时也可以向检测人员提供飞行器的大致位置，避免因周围环境过暗而丢失飞行器。