无人机的制作方法

本申请涉及无人机领域，尤其是涉及一种无人机、桥梁裂缝数据检测方法及存储介质。

背景技术：

桥梁裂缝外观检测主要是测量桥梁裂缝宽度(长度)、深度。宽度测量是可以采用视觉检测，通常可以非接触式，但深度测量目前主要是采用超声波无损检测法检测，这种检测方式必须采用接触式，即将超声波平面换能器发射端与接收端接触桥梁被检测表面。一般而言，桥梁较高，人工检测较为困难。目前对桥梁的超声波无损检测，通常依赖桥梁检测车，采用人工方法对桥梁裂缝进行检测，不仅效率低，而且具有一定危险性。

技术实现要素：

本申请主要解决的技术问题是提供一种无人机，能够对桥梁表面快速、无盲区的检测，提高桥梁检测效率，同时还能提高桥梁裂缝深度检测准确性。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种无人机，包括无人机主体；多个伸缩检测装置，多个伸缩吸附装置设置在无人机主体的一侧上，并沿相同方向延伸，伸缩检测装置用于抵触待检测区域的物体的表面，获取待检测区域的数据信息。

在一具体的实施方式中，伸缩检测装置包括弹性件，弹性件一端连接无人机主体的一侧。

在一具体的实施方式中，弹性件远离无人机的一端设置有微压力传感器和超声探头。

在一具体的实施方式中，伸缩检测装置好包括伸缩竿和弹性件套筒，伸缩竿和弹性件套筒套设在弹性件上。

在一具体的实施方式中，超声探头包括发射探头与接收探头。

在一具体的实施方式中，接收探头采用双频接收探头。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种桥梁裂缝数据检测方法，该检测方法包括：控制无人机接触待检测区域；控制无人机保持平衡，使其伸缩检测装置抵触待检测区域的物体的表面；通过伸缩检测装置获取待检测区域的数据信息。

其中，控制无人机保持平衡的的步骤具体包括：通过伸缩检测装置的微压力传感器获取伸缩检测装置的弹性形变量；根据伸缩检测装置的弹性形变量建立力学平衡控制无人机保持平衡。

其中，通过伸缩检测装置获取待检测区域的数据信息的步骤具体包括：通过伸缩检测装置的超声探头获取待检测区域的数据信息。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，存储有程序数据，程序数据能够被执行以实现上述任一项的检测方法的步骤。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请通过设置将多个伸缩检测装置设置在无人机主体的一侧上，并沿相同方向延伸，伸缩检测装置抵接待检测区域的物体的表面，获取待检测区域的数据信息。本申请通过多个伸缩检测装置能够对桥梁表面快速、无盲区的检测，提高桥梁检测效率，同时还能提高桥梁裂缝深度检测准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本申请实施例提供的无人机的结构示意图；

图2是图1无人机的力学平衡原理示意图；

图3是图1的无人机的中心的力矩示意图；

图4是图1的端点1处的无人机中心力矩示意图；

图5是本申请桥梁裂缝数据检测方法的流程示意图；

图6是本申请提供的存储介质一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的无人机的结构示意图，本申请实施例的无人机10中，包括无人机主体100以及多个伸缩检测装置101。

在本实施例中，无人机主体100采用对称的四旋翼结构无人机或者八旋翼无人机，无人机主体100的质心设置在无人机100的中心位置处，以使得无人机10能够保证水平稳定控制以及与待检测区域稳定接触，避免无人机10在检测过程中晃动，影响检测结果。

在本实施例中，伸缩检测装置101设置在无人机主体100的一侧上，并沿相同方向延伸，伸缩检测装置101延伸抵触待检测区域的物体的表面后，获取待检测区域的数据信息。其中，伸缩检测装置101根据无人机主体100的实际情况进行设置，例如，无人机主体100采用对称的四旋翼无人机时，伸缩检测装置101对称设置为四个，四个伸缩检测装置101均固定在无人机主体101的支撑杆上；无人机主体100采用对称的八旋翼无人机时，伸缩检测装置101可以设置对称的四个或八个，四个或八个伸缩检测装置101均固定在无人机主体101的支撑杆上。

在本实施例中，伸缩检测装置101包括弹性件，弹性件的一端连接在无人机主体100的一侧。具体地，弹性件的一端固定连接在无人机100的支撑杆上。其中，弹性件可以采用弹簧，例如压缩弹簧，压缩弹簧的弹性力约束条件：f弹max＝0.8f升力max，f升力max为无人旋翼最大力，考虑旋翼的安全距离l△，弹簧原始长度lo，则弹性系数约束为：k＜0.8f升力max/(lo－l△)，即弹簧的弹性系数须满足k>0.4f升力max/(lo－l△)。

在本实施例中，弹性件远离无人机的一端设置有微压力传感器和超声探头。其中，微压力传感器可以获取伸缩检测装置101的弹性形变量，无人机主体100根据微压力传感器获取到的伸缩检测装置101的弹性形变量建立力学平衡，从而控制无人机保持平衡。

在本实施例中，超声探头包括发射探头与接收探头，发射探头可以发射超声信号，接收探头可以接收超声信号。具体地，发射探头可以采用超声波平面换能器发射端，接收探头采用超声波平面换能器接收端。其中，超声波平面换能器接收端采用双频接收探头，以形成多探头、双频、双发射与双接收的模式，更准确的获取待检测区域的数据信息。

在实施例中，伸缩检测装置101还包括伸缩竿和弹性件套筒(图中未示出)，伸缩竿和弹性件套筒套设在弹性件上。其中，伸缩竿可以采用三节伸缩竿，且三节伸缩竿的最大长度与弹性件的最大伸缩长度相同。伸缩竿和弹性件套筒套设在弹性件上能够保证弹性件均能沿相同方向延伸，避免弹性件偏离延伸方向，导致无人机10无法保持平衡。

在一具体的实施方式中，请继续参阅图1，以四旋翼无人机为例，无人机主体100为对称的四旋翼无人机，无人机主体100的质心设置在无人机100的中心位置处，无人机主体100包括对称的四个旋翼102和支撑竿103。无人机主体100通过控制旋翼102进一步控制无人机10的平衡。

在本实施方式中，伸缩检测装置101设置有四个，四个伸缩检测装101均对称固定在无人机主体100的支撑竿103上，且四个伸缩检测装置101沿相同的方向延伸。

在本实施方式中，伸缩检测装置101包括弹性件，弹性件采用压缩弹簧，压缩弹簧的一端固定带无人机主体100的支撑竿103上，另一端延伸后与待检测区域物体的表面接触。其中，压缩弹簧与待检测区域物体的表面接触的一端设置有微压力传感器和超声探头。

在本实施方式中，伸缩检测装置101还设置有三节伸缩竿和弹簧套筒，三节伸缩竿与弹簧套筒套设在压缩弹簧上，三节伸缩竿的最大长度与压缩弹簧最大长度相同。

在本实施方式中，无人机10对检测区域的数据信息进行检测时，无人机主体100控制无人机10的姿态，使得无人机10靠近待检测区域。当无人机10靠近待检测区域后，无人机100控制四个伸缩检测装置101沿相同方向伸缩，以使得弹性伸缩装置101的抵触待检测区域的物体的表面。此时，弹性检测装置101接触桥梁表面，会产生反作用力，如弹性力和扭转力矩，由于桥梁表面不规则，各个弹性检测装置101会产生不同大小的分布式力与力矩(包括扭转力矩与对无人机中心的力矩)，从而引起无人机10姿态发生变化，如姿态角与角速度变化。因此，需要对无人机10施加向上的力是的无人机10保持平衡。

具体地，弹性伸缩装置101的抵触待检测区域的物体的表面时，无人机主体100需要对弹性检测装置101接触后产生不同大小的分布式力与力矩建立力学平衡，实现平台的稳定。

请参阅图2、图3和图4，图2是图1无人机的力学平衡原理示意图；图3是图1的无人机的中心的力矩示意图；图4是图1的端点1处的无人机中心力矩示意图，具体的，四个弹性检测装置101抵触待检测区域的物体的表面，此时，各个弹性检测装置101均会产生不同大小的分布式力和力矩，四个抵触点分别标识为1、2、3、4，端点1、2设置在同一支撑杆上，端点3、4设置在另一支撑杆上，端点1、2安装不同频率的超声波换能器发射端，端点3、4安装超声波平面换能器接收端。具体地，各端点对应位置处的力矩分别为m1、m2、m3、m4，端点1、2受到的作用力为f1、f2，对应无人机10的旋翼会产生向上的力f1c、f1c，通过如下公式：

其中，s1为无人机旋翼到弹性检测装置的距离，s2c无人机旋翼到无人机中心的距离，g为无人机的重力，fi为对应端点的分布式力，fic为对应旋翼产生的向上的力。

通过上述公式可以确定弹性检测装置的安装位置，在保证重力平衡的基础上向上增加一定大小的力，如f向上＝kla，其中k为弹性系数，la为使接触装置对表面有一定压力的弹性变形量，保证弹性伸缩装置稳固接触。

区别于现有技术，本申请提供了一种无人机。该无人机包括：无人机主体；多个伸缩检测装置，多个伸缩吸附装置设置在无人机主体的一侧上，并沿相同方向延伸，伸缩检测装置用于抵触待检测区域的物体的表面，获取待检测区域的数据信息。本申请通过多个伸缩吸附装置设置在无人机主体的一侧上，并沿相同方向延伸，伸缩检测装置用于抵触待检测区域的物体的表面，获取待检测区域的数据信息，能够对桥梁表面快速、无盲区的检测，提高桥梁检测效率，同时还能提高桥梁裂缝深度检测准确性。

请参阅图5，图5是本申请桥梁裂缝数据检测方法的流程示意图，具体地，

s501：控制无人机接触待检测区域。

在本实施例中，在本实施例中，无人机主体采用对称的四旋翼结构无人机或者八旋翼无人机，无人机主体的质心设置在无人机的中心位置处，以使得无人机能够保证水平稳定控制以及与待检测区域稳定接触，避免无人机检测过程中晃动，影响检测结果。

在本实施例中，伸缩检测装置设置在无人机主体的一侧上，并沿相同方向延伸，伸缩检测装置延伸抵触待检测区域的物体的表面后，获取待检测区域的数据信息。其中，伸缩检测装置根据无人机主体的实际情况进行设置，例如，无人机主体采用对称的四旋翼无人机时，伸缩检测装置对称设置为四个，四个伸缩检测装置均固定在无人机主体的支撑杆上；无人机主体采用对称的八旋翼无人机时，伸缩检测装置可以设置对称的四个或八个，四个或八个伸缩检测装置均固定在无人机主体的支撑杆上。

在本实施例中，伸缩检测装置101包括弹性件，弹性件的一端连接在无人机主体100的一侧。具体地，弹性件的一端固定连接在无人机100的支撑杆上。其中，弹性件可以采用弹簧，例如压缩弹簧，压缩弹簧的弹性力约束条件：f弹max＝0.8f升力max，f升力max为无人旋翼最大力，考虑旋翼的安全距离l△，弹簧原始长度lo，则弹性系数约束为：k＜0.8f升力max/(lo－l△)，即弹簧的弹性系数须满足k>0.4f升力max/(lo－l△)。

s502：控制无人机保持平衡，使其伸缩检测装置抵触待检测区域的物体的表面。

在本实施中，无人机通过控制旋翼，进一步控制无人机保持平衡，在无人机接触待检测区域后，伸缩检测装置进行伸缩，使得伸缩检测装置抵触待检测区域的物体的表面。

在本实施例中，弹性件远离无人机的一端设置有微压力传感器和超声探头。其中，微压力传感器可以获取伸缩检测装置的弹性形变量，无人机主体根据微压力传感器获取到的伸缩检测装置的弹性形变量建立力学平衡，从而控制无人机保持平衡。

在实施例中，伸缩检测装置还包括伸缩竿和弹性件套筒，伸缩竿和弹性件套筒套设在弹性件上。其中，伸缩竿可以采用三节伸缩竿，且三节伸缩竿的最大长度与弹性件的最大伸缩长度相同。伸缩竿和弹性件套筒套设在弹性件上能够保证弹性件均能沿相同方向延伸，避免弹性件偏离延伸方向，导致无人机无法保持平衡。

s503：通过伸缩检测装置获取待检测区域的数据信息。

在本实施例中，超声探头包括发射探头与接收探头，发射探头可以发射超声信号，接收探头可以接收超声信号。具体地，发射探头可以采用超声波平面换能器发射端，接收探头采用超声波平面换能器接收端。其中，超声波平面换能器接收端采用双频接收探头，以形成多探头、双频、双发射与双接收的模式，更准确的获取待检测区域的数据信息。

区别于现有技术，本申请提供了一种桥梁裂缝数据检测方法，该检测方法包括：控制无人机接触待检测区域；控制无人机保持平衡，使其伸缩检测装置抵触待检测区域的物体的表面；通过伸缩检测装置获取待检测区域的数据信息。本申请通过控制无人机保持平衡，使其伸缩检测装置抵触待检测区域的物体的表面；通过伸缩检测装置获取待检测区域的数据信息，能够对桥梁表面快速、无盲区的检测，提高桥梁检测效率，同时还能提高桥梁裂缝深度检测准确性。

请参阅图6，图6是本发明提供的存储介质一实施方式的结构示意图。计算机可读存储介质60中存储有程序数据61，程序数据61可以为程序或指令，该程序数据能够被执行以实现上述各实施例的签名方法。

在一个实施例中，计算机可读存储介质60可以是终端中的存储芯片、硬盘或者是移动硬盘或者优盘、光盘等其他可读写存储的工具，还可以是服务器等等。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，处理器或存储器的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个处理器与存储器实现的功能可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。