无人机载的路面完整性检测装置

本技术涉及路面完整性检测设备，具体涉及一种带有陀螺仪云台稳定功能的无人机载的路面完整性检测装置。

背景技术：

1、在各种城市路面病害类型中，裂缝类病害最具代表性，是其他大面积路面病害的早期表现形式，一旦不及时修补，会发展成更严重的路面病害类型，相比于其他路面病害类型检测难度更大。

2、传统的人工巡检存在着效率低、错漏率高、成本高、覆盖范围有限等问题，已不符合我国当前大规模、大范围路面病害检测的需求。而无人机具有灵活性高、覆盖范围广的特点，可以在较短的时间内对大面积的路面进行拍摄，提高了检测的效率和覆盖范围。其中，带有陀螺仪的云台稳定功能可以保证检测设备在飞行过程中的稳定，提高了检测的准确性。同时无人机拍摄的图像数据可实时传输于后端，识别定位裂缝位置，具有广阔的应用前景。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种能够及时发现和定位路面的裂缝和缺陷，提高路面维护的效率，减少交通事故的发生风险，提高了路面的安全性的无人机载的路面完整性检测装置，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：

3、本实用新型提供一种无人机载的路面完整性检测装置，包括无人机、路面检测设备、云台。

4、优选地，所述无人机为四旋翼无人机；所述动力系统包括电池和电动机，电池为可充电锂电池，电动机为无刷电机；所述控制系统包括飞控系统和导航系统，飞控系统用于控制无人机的姿态和飞行路径，导航系统包含gps模块，能够定位自身位置信息；所述通信系统包括图传系统和数传系统，图传系统用于传输无人机拍摄的图像，数传系统用于传输无人机的状态信息；所述任务载荷包括无人机搭载的各种检测设备，用于检测路面的完整性。

5、优选地，所述云台为三轴云台，自上而下依次包括挂载部分、控制部分和执行部分。所述挂载部分是指云台与无人机连接的连接板、所述连接板采用碳纤维板通过减震球连接；所述控制部分是指通过陀螺仪等传感器检测姿态后控制云台进行姿态补偿的控制板；所述执行部分是指控制板控制的三个电机；所述增稳陀螺仪通常包括加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器，所述陀螺仪为mems陀螺仪，通过测量云台的角速度和角度变化来控制云台的稳定性。

6、优选地，所述的陀螺仪与控制系统之间通过串口进行数据传输，串口类型为rs485。

7、优选地，所述云台和检测设备安装于无人机机架的下方，所述数码相机采用cmos高像素广角相机，具有自动对焦和图像稳定功能。

8、优选地，所述的无人机的飞行路线包括垂直飞行和水平飞行，垂直飞行用于拍摄路面的俯视图，水平飞行用于拍摄路面的侧视图；无人机在飞行过程中，云台根据无人机的姿态和位置信息实时调整摄像头的拍摄角度，确保拍摄到清晰的路面图像。

9、优选地，所述云台安装在无人机本体上，用于承载检测设备。云台具有三个自由度，可以调整摄像头的拍摄角度和位置。所述陀螺仪安装在云台上，用于检测无人机的姿态信息，包括俯仰角、滚转角和偏航角。陀螺仪将姿态信息传递给云台控制器，用于姿态稳定和控制。检测设备安装在云台上，用于拍摄路面图像。摄像头具有高清分辨率和广角视野，能够清晰地捕捉路面病害信息。

10、本实用新型有益效果：以无人机为路面数据采集核心移动设备，具有轻便、覆盖范围广的特性，可操作性强、可开发性强；云台和摄像头配合使用，能够全方位、多角度地拍摄路面病害信息；陀螺仪实时检测无人机的姿态信息，保证了拍摄图像的清晰度和稳定性；无人机快速检测装置避免了人工检测时主观因素对检测结果的影响，提高了路面完整性检测准确性。

11、本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种无人机载的路面完整性检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的无人机载的路面完整性检测装置，其特征在于，所述无人机(1)为四旋翼无人机。

3.根据权利要求2所述的无人机载的路面完整性检测装置，其特征在于，所述四旋翼无人机的动力系统包括电池和电动机；所述四旋翼无人机的控制系统包括飞控系统和导航系统。

4.根据权利要求1所述的无人机载的路面完整性检测装置，其特征在于，所述云台(3)为三轴云台，包括挂载部分、控制部分和执行部分；所述挂载部分包括连接板(31)，所述连接板(31)采用碳纤维板通过减震球(32)连接；所述控制部分包括通过陀螺仪(33)检测姿态后控制云台(3)进行姿态补偿的控制板(34)；所述执行部分包括控制板(34)控制的第一电机(341)、第二电机(342)以及第三电机(343)。

5.根据权利要求1所述的无人机载的路面完整性检测装置，其特征在于，所述陀螺仪(33)为mems陀螺仪。

6.根据权利要求1所述的无人机载的路面完整性检测装置，其特征在于，陀螺仪(33)与控制系统之间通过串口进行数据传输，串口类型为rs485。

7.根据权利要求1所述的无人机载的路面完整性检测装置，其特征在于，所述云台(3)和检测设备(2)安装于无人机(1)的机架下方。

技术总结本技术提供一种无人机载的路面完整性检测装置，属于路面完整性检测设备技术领域，包括无人机、路面检测设备、云台；所述云台包括支架、陀螺仪、连接板和云台控制器；所述路面检测设备和陀螺仪安装在所述支架上；所述云台通过所述连接板连接在无人机上。本技术以无人机为路面数据采集核心移动设备，具有轻便、覆盖范围广的特性，可操作性强、可开发性强；云台和摄像头配合使用，能够全方位、多角度地拍摄路面病害信息；陀螺仪实时检测无人机的姿态信息，保证了拍摄图像的清晰度和稳定性；无人机快速检测装置避免了人工检测时主观因素对检测结果的影响，提高了路面完整性检测准确性。技术研发人员：白明洲,代灵康,戚艳丽受保护的技术使用者：北京交通大学唐山研究院技术研发日：20231009技术公布日：2024/7/11