一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机的制作方法

本发明涉及桥梁检测无人机，具体为一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机。

背景技术：

1、无人机在桥梁检测中的应用，是一种现代化的技术手段，它通过搭载高清摄像头、激光扫描仪、红外热像仪等设备，进行桥梁的结构健康监测和安全性评估，无人机桥梁检测的优势在于其高效率、低成本、高安全性以及能够到达传统检测手段难以到达的区域。它不仅能够提高桥梁检测的频率和质量，而且还能在紧急情况下快速响应，为桥梁的安全运营提供强有力的技术保障。随着技术的不断进步，未来无人机在桥梁检测领域的应用将更加广泛和深入。

2、目前用于桥梁安全性能检测的无人机在使用时，然而现有的无人机在对桥梁进行检测时，由于检测过程较为复杂，设备灵活性较差，导致难以根据所需角度进行拍摄，导致拍摄的数据不完整，同时容易摄像头容易沾上灰尘，影响了无人机的拍摄效果，因此难以满足使用需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，包括无人机设备，所述无人机设备包括无人机本体，所述无人机本体外侧四角处均固定连接有支臂，所述支臂内部固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有旋翼，所述无人机本体底部设置有安装机构；

3、所述安装机构包括安装架，所述安装架底部固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆底部固定连接有转动座，所述转动座内部转动连接有螺纹轮，所述螺纹轮外侧固定连接有转轴，所述转动座外侧固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有螺杆，所述螺纹轮的底部固定连接有固定架，所述固定架底部设置有减震支架机构，所述减震支架机构包括支架，所述支架一侧的下端固定连接有第三电机，所述第三电机的输出端设置有检测机构，所述检测机构包括箱体，所述箱体的前端分别固定连接有高清摄像头和高清相机，所述箱体内部设置有终端检测设备，所述箱体的前端设置有清理机构；

4、所述清理机构包括定位座，右侧所述的定位座内部转动连接有螺杆，所述螺杆固定连接于第四电机的输出端，所述螺杆外侧螺纹连接有清理刷，所述清理刷贴合于高清摄像头和高清相机的表面，所述箱体内部分别固定连接有水箱和水泵，所述水泵的输出端固定连接有输送管，所述输送管的顶部固定连接有喷淋管。

5、优选的，所述无人机本体底部一侧对称固定连接有脚架，所述脚架底部均固定连接有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆的底部固定连接有支撑板。

6、优选的，所述支撑板的底部固定连接有缓冲垫。

7、优选的，所述安装架通过螺栓与无人机本体固定连接。

8、优选的，所述螺杆和转轴之间为啮合连接。

9、优选的，所述支架的顶部和固定架的底部分别固定连接有框体与固定座，所述框体内部一侧对称滑动连接有滑块，两个滑块之间固定连接有减震弹簧，所述固定座和滑块之间转动连接有转轴。

10、优选的，所述箱体的后端开设有散热槽。

11、优选的，所述终端检测设备内部分别设置有激光扫描仪、红外热像仪、振动感应器、应变感应器、超声波检测器、气体检测器、惯性测量单元和气象传感器。

12、优选的，所述高清摄像头、高清相机、激光扫描仪、红外热像仪、振动感应器、应变感应器、超声波检测器、气体检测器、惯性测量单元和气象传感器之间均电性连接。

13、优选的，所述箱体底部固定连接有照明灯。

14、本发明至少具备以下有益效果：

15、1、本发明在进行使用时，通过安装架和螺栓将安装机构、减震支架机构和检测机构固定于无人机设备的底部，在无人机对桥梁进行扫描检测时，通过驱动电动伸缩杆可以实现升降的功能，进而带动检测机构进行高度调节，以减少无人机上下飞行带来晃动而导致拍摄不清晰的现象，并且通过驱动第二电机，使得检测机构在转轴和螺杆的螺纹旋转下实现横向的转动，以增添无人机在检测桥梁过程中的视野范围，同时通过驱动支架一侧设有的第三电机，使得检测机构可以发生上下圆周旋转的运动，进而进一步提高无人机在桥梁检测过程中的扫描范围，从而该装置具有拍摄检测期间较好的灵活性，以提高拍摄数据的完整性。

16、2、本发明通过设置减震支架机构，位于固定架和支架之间设有的支架、框体、固定座、滑块、减震弹簧和转轴之间的配合，可以有效提高无人机在拍摄检测期间的稳定性，同时位于无人机底部设有的脚架、弹性伸缩杆、支撑板、缓冲垫和之间的配合，可以提高落地期间的稳定性，从而该装置便于拍摄过程的进行，且设备在落地时，减震措施到位，从而极大的保护了设备组件，提高设备整体的使用寿命。

17、3、本发明通过设置清理机构，在该无人机对桥梁安全性能进行检测过程中，通过驱动箱体前端设有的第四电机，使得清理刷在螺杆的螺纹转动下位于高清摄像头和高清相机的表面进行上下擦拭，即时便可对高清摄像头和高清相机表面粘附的灰尘进行清理，以提高无人机在拍摄检测期间的清晰度，并且可以通过驱动箱体内部设有的水泵，水泵将水箱内部的水输送至输送管中，并由喷淋管对高清摄像头和高清相机的表面进行喷水，通过两者之间的配合可以进一步提高清洁效果，从而进一步提高无人机在桥梁安全性能检测期间的清晰度。

18、4、本发明通过设置终端检测设备，设有的高清摄像头用于捕捉桥梁表面的细节，检测裂缝、腐蚀、疲劳裂纹等表面病害，设有的高清相机用于拍摄桥梁的整体图像，以便进行外观评估和记录检测前的桥梁状况，设有的激光扫描仪用于获取桥梁的三维信息，通过激光点云数据可以重建桥梁的结构，评估其形态和尺寸，检测结构缺陷，设有的红外热像仪用于检测桥梁表面的温度分布，可以帮助识别热桥效应或者结构中的热异常，这些异常可能表明结构存在问题，设有的振动感应器用于测量桥梁的振动特性，分析其固有频率和响应，评估桥梁的动力性能和健康状态，设有的应变感应器用于测量桥梁在负载作用下的应变情况，可以评估桥梁的承载能力和应力分布，设有的超声波检测器用于检测桥梁内部缺陷，如混凝土内部的裂纹、空洞等，设有的气体检测器用于检测桥梁周围环境中的特定气体，如硫化氢、二氧化碳等，这些气体可能表明桥梁存在腐蚀等安全隐患，设有的惯性测量单元用于提供无人机飞行过程中的姿态和位置信息，确保数据采集的精确性，设有的气象传感器用于监测飞行时的气象条件，如风速、温度、湿度等，这些信息对于飞行安全和数据解释都是重要的。

技术特征：

1.一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，包括无人机设备(1)，其特征在于：所述无人机设备(1)包括无人机本体(101)，所述无人机本体(101)外侧四角处均固定连接有支臂(102)，所述支臂(102)内部固定连接有第一电机(103)，所述第一电机(103)的输出端固定连接有旋翼(104)，所述无人机本体(101)底部设置有安装机构(2)；

2.根据权利要求1所述的一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，其特征在于：所述无人机本体(101)底部一侧对称固定连接有脚架(105)，所述脚架(105)底部均固定连接有弹性伸缩杆(106)，所述弹性伸缩杆(106)的底部固定连接有支撑板(107)。

3.根据权利要求2所述的一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，其特征在于：所述支撑板(107)的底部固定连接有缓冲垫(108)。

4.根据权利要求1所述的一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，其特征在于：所述安装架(201)通过螺栓与无人机本体(101)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，其特征在于：所述螺杆(208)和转轴(205)之间为啮合连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，其特征在于：所述支架(301)的顶部和固定架(206)的底部分别固定连接有框体(302)与固定座(303)，所述框体(302)内部一侧对称滑动连接有滑块(304)，两个滑块(304)之间固定连接有减震弹簧(305)，所述固定座(303)和滑块(304)之间转动连接有转轴(306)。

7.根据权利要求1所述的一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，其特征在于：所述箱体(401)的后端开设有散热槽(402)。

8.根据权利要求1所述的一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，其特征在于：所述终端检测设备(403)内部分别设置有激光扫描仪(406)、红外热像仪(407)、振动感应器(408)、应变感应器(409)、超声波检测器(410)、气体检测器(411)、惯性测量单元(412)和气象传感器(413)。

9.根据权利要求8所述的一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，其特征在于：所述高清摄像头(404)、高清相机(405)、激光扫描仪(406)、红外热像仪(407)、振动感应器(408)、应变感应器(409)、超声波检测器(410)、气体检测器(411)、惯性测量单元(412)和气象传感器(413)之间均电性连接。

10.根据权利要求1所述的一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，其特征在于，包括箱体(401)底部固定连接有照明灯(5)。

技术总结本发明公开了一种基于桥梁安全性能的桥梁检测用无人机，包括无人机设备，无人机设备包括无人机本体，所述无人机本体外侧四角处均固定连接有支臂，支臂内部固定连接有第一电机，第一电机的输出端固定连接有旋翼，无人机本体底部设置有安装机构，通过驱动电动伸缩杆可以实现升降的功能，进而带动检测机构进行高度调节，驱动第二电机，使得检测机构在转轴和螺杆的螺纹旋转下实现横向的转动，以增添无人机在检测桥梁过程中的视野范围，同时通过驱动支架一侧设有的第三电机，使得检测机构可以发生上下圆周旋转的运动，进而进一步提高无人机在桥梁检测过程中的扫描范围，从而该装置具有拍摄检测期间较好的灵活性，以提高拍摄数据的完整性。技术研发人员：付涛,李森森,刘占剑,王朝刚,杜腾帆,栗少祥,粘永辉,常钟受保护的技术使用者：中交基础设施养护集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/8