本發(fā)明涉及一種橋梁檢測(cè)技術(shù)，尤其是涉及一種用于橋梁檢測(cè)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
橋梁檢測(cè)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期病害，在尚未出現(xiàn)更大損傷前采取維修養(yǎng)護(hù)措施，控制病害的發(fā)展，確保橋梁的正常使用。我國(guó)現(xiàn)有橋梁超過(guò)73.5萬(wàn)座，全國(guó)40％的橋梁服役超過(guò)了25年，需要進(jìn)行經(jīng)常性檢查、定期檢查或特殊檢查。過(guò)去橋梁檢測(cè)采用肉眼或者輔助工具來(lái)檢測(cè)橋梁主要構(gòu)件是否出現(xiàn)裂縫、滲水、鋼筋銹蝕、混凝土脫落、蜂窩麻面等，距離檢測(cè)目標(biāo)較遠(yuǎn)，存在檢測(cè)盲區(qū)；同時(shí)傳統(tǒng)方法一般使用空中作業(yè)平臺(tái)或者繩索，對(duì)工具的選擇需要按照橋梁類型和對(duì)封鎖交通能力而定，效率較低而且檢測(cè)成本高、高空作業(yè)有安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于橋梁檢測(cè)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
一種用于橋梁檢測(cè)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)和用于控制無(wú)人機(jī)的地面站，所述無(wú)人機(jī)和地面站連接，所述無(wú)人機(jī)包括機(jī)體、用于采集待檢測(cè)橋梁圖像數(shù)據(jù)的主攝像組、用于采集待檢測(cè)橋梁輔助圖像數(shù)據(jù)的紅外攝像頭以及用于連接所述地面站的通信模組，所述主攝像組設(shè)于機(jī)體前端，所述紅外攝像頭設(shè)于機(jī)體上方，所述通信模組設(shè)于機(jī)體上。
所述機(jī)體包括主機(jī)身以及固定于主機(jī)身前端的可拆卸機(jī)頭模組和固定于主機(jī)身上的多個(gè)旋翼組，所述主機(jī)身上設(shè)有用于連接旋翼組的多個(gè)連接器，所述主攝像組設(shè)于可拆卸機(jī)頭模組上。
所述旋翼組共設(shè)有四個(gè)。
所述旋翼組包括旋翼、用于驅(qū)動(dòng)旋翼的主動(dòng)力電機(jī)，以及用于將主動(dòng)力電機(jī)連接至主機(jī)身上連接器的可折疊機(jī)臂，所述可折疊機(jī)臂的兩端分別與旋翼和主動(dòng)力電機(jī)連接，所述主動(dòng)力電機(jī)與旋翼連接。
所述可拆卸機(jī)頭模組上設(shè)有航向攝像頭，且所述航向攝像頭設(shè)于可拆卸機(jī)頭模組的前方。
所述可拆卸機(jī)頭模組上設(shè)有用于連接主機(jī)身的插頭，所述主機(jī)身上設(shè)有與所述插頭配合的插座，所述插頭呈中心對(duì)稱；
當(dāng)如檢測(cè)橋底時(shí)，將所述插頭與機(jī)身正向連接，當(dāng)檢測(cè)橋面結(jié)構(gòu)時(shí)，將插頭與機(jī)身上下反置連接。
所述主機(jī)身上設(shè)有用于設(shè)置主攝像頭的臺(tái)階部。
所述主機(jī)身上還設(shè)有四個(gè)可折疊起落架。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)無(wú)人機(jī)可以直接到達(dá)檢測(cè)部位，無(wú)需其他輔助措施，節(jié)省費(fèi)用，無(wú)需檢測(cè)人員在高空?qǐng)鏊鶛z測(cè)，提高了安全性，無(wú)需封閉道路或中斷交通。
2)紅外攝像頭的存在可以在光照差的橋梁底部起到更好的輔助圖片信息采樣，提高橋梁?jiǎn)栴}部位的反差，如橋梁混凝土的裂縫和孔洞。
3)航向攝像頭可以方便操縱者掌握前方空域情況。
4)機(jī)頭通過(guò)雙口插頭與機(jī)身連接，機(jī)頭可上下反置，使可轉(zhuǎn)動(dòng)的主攝像機(jī)位于機(jī)頭的上端或下端，實(shí)現(xiàn)橋梁不同部位的檢測(cè)。
5)臺(tái)階部的存在可以避免主攝像組因突出機(jī)體而造成的容易磕碰。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中：1、可折疊起落架，2、主動(dòng)力電機(jī)，3、可折疊機(jī)臂，4、GPS天線，5、主機(jī)身，6、紅外攝像頭，7、主攝像組，8、可拆卸機(jī)頭模組，9、航向攝像頭。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
一種用于橋梁檢測(cè)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)和用于控制無(wú)人機(jī)的地面站，無(wú)人機(jī)和地面站連接，如圖1所示，無(wú)人機(jī)包括機(jī)體、用于采集待檢測(cè)橋梁圖像數(shù)據(jù)的主攝像組7、用于采集待檢測(cè)橋梁輔助圖像數(shù)據(jù)的紅外攝像頭6以及用于連接地面站的通信模組，主攝像組7設(shè)于機(jī)體前端，紅外攝像頭6設(shè)于機(jī)體上方，通信模組設(shè)于機(jī)體上。
機(jī)體包括主機(jī)身5以及固定于主機(jī)身5前端的可拆卸機(jī)頭模組8和固定于主機(jī)身5上的多個(gè)旋翼組，主機(jī)身5上設(shè)有用于連接旋翼組的多個(gè)連接器，主攝像組7設(shè)于可拆卸機(jī)頭模組8上，其中，旋翼組共設(shè)有四個(gè)。設(shè)計(jì)可拆卸機(jī)頭便于定制更多功能模塊。
旋翼組包括旋翼、用于驅(qū)動(dòng)旋翼的主動(dòng)力電機(jī)2，以及用于將主動(dòng)力電機(jī)2連接至主機(jī)身5上連接器的可折疊機(jī)臂3，可折疊機(jī)臂3的兩端分別與旋翼和主動(dòng)力電機(jī)2連接，主動(dòng)力電機(jī)2與旋翼連接。
可拆卸機(jī)頭模組8上設(shè)有航向攝像頭9，且航向攝像頭9設(shè)于可拆卸機(jī)頭模組的前方。
當(dāng)如需要檢測(cè)橋底時(shí)，將所述機(jī)頭通過(guò)雙口插頭與機(jī)身連接，使主攝像頭在機(jī)頭的上方，可轉(zhuǎn)動(dòng)的攝像頭向上拍攝橋底；當(dāng)需要檢測(cè)橋面結(jié)構(gòu)時(shí)，將所述機(jī)頭通過(guò)雙口插頭與機(jī)身連接，使攝像頭在機(jī)頭的下方，拍攝橋面結(jié)構(gòu)。
無(wú)人機(jī)采用全碳纖維定制主機(jī)身5與可折疊機(jī)臂3、可折疊起落架1結(jié)構(gòu)，保證機(jī)身剛性的同時(shí)提高了運(yùn)輸便利性。
上機(jī)殼上設(shè)有用于設(shè)置主攝像頭的臺(tái)階部，此外主機(jī)身5上還設(shè)有四個(gè)可折疊起落架1。無(wú)人機(jī)采用全碳纖維定制主機(jī)身5與可折疊機(jī)臂3、可折疊起落架1結(jié)構(gòu)，保證機(jī)身剛性的同時(shí)提高了運(yùn)輸便利性。
高清圖傳與地面站，同時(shí)查看飛行器航向攝像頭9與上置云臺(tái)相機(jī)的實(shí)時(shí)畫面，并可以使用遙控器控制上置云臺(tái)相機(jī)的旋轉(zhuǎn)或俯仰，實(shí)現(xiàn)靈活檢視。紅外攝像頭6為微型紅外相機(jī)，具備體積小重量輕，測(cè)溫靈敏設(shè)置簡(jiǎn)單，自帶存儲(chǔ)功能，能夠更好地配合無(wú)人機(jī)進(jìn)行作業(yè)。
主攝像組7包括增穩(wěn)云臺(tái)以及置于增穩(wěn)云臺(tái)上的GoPro Hero 4運(yùn)動(dòng)相機(jī)，實(shí)現(xiàn)高清實(shí)時(shí)圖傳監(jiān)控，帶有云臺(tái)增穩(wěn)。航向攝像頭9使用標(biāo)清實(shí)時(shí)圖傳監(jiān)控，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
無(wú)人機(jī)檢測(cè)一般由2名以上專業(yè)技術(shù)人員控制機(jī)身運(yùn)動(dòng)、檢測(cè)攝像和數(shù)據(jù)采集。無(wú)人機(jī)的空間位置、攝錄畫面實(shí)時(shí)顯示在地面站的監(jiān)控屏幕上，檢測(cè)人員根據(jù)監(jiān)控初步判斷檢測(cè)對(duì)象是否存在病害，操作無(wú)人機(jī)懸停進(jìn)行局部高清拍照。無(wú)人機(jī)除了主攝像組7之外，加載了紅外攝像頭6，具有體積小重量輕，對(duì)溫度敏感，自帶存儲(chǔ)功能，能夠很好地配合飛行器進(jìn)行作業(yè)，結(jié)合主攝像組7可以全面地監(jiān)控橋梁的病害。
無(wú)人機(jī)檢測(cè)橋底的應(yīng)用，在合適的范圍內(nèi)(小于2000m)通過(guò)遙控器控制無(wú)人機(jī)飛行到橋底附件，調(diào)節(jié)無(wú)人機(jī)的高度與橋底板合適的距離，然后調(diào)整相機(jī)的拍攝角度，如可見(jiàn)光較弱，可用紅外攝像頭6。拍攝的圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛嬲?，專業(yè)人員分析橋梁是否有病害，包括蜂窩麻面、橋梁裂縫、混凝土脫落、橋梁積水和滲水、鋼筋銹蝕等。若觀察到橋梁病害，無(wú)人機(jī)靠近病害處懸停進(jìn)行高清拍照。