CN110341953A - 一种高耸结构测量监测布点设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高耸结构测量布点设备技术领域，且公开了一种高耸结构测量监测布点设备及方法，包括无人机本体，无人机本体的下表面固定连接有云台，云台的内壁固定连接有第一摄像头，无人机本体的下表面倾斜固定连接有两个U形支撑腿，U形支撑腿的外壁活动套接有圆筒。该高耸结构测量监测布点设备及方法，通过将布点装置和无人机有效结合，可以实现高耸结构任意处高速、有效地监测布点，进而解决高耸结构监测点人工布置攀爬难度大、耗时长、危险性高、人工成本大等问题，同时降低了工作人员的劳动强度，以及提高了高耸结构布点工作的安全性，提高了高耸结构长期监测工作的便捷性，也能够有效提高布点设备携带的便利性。

Description

一种高耸结构测量监测布点设备及方法

技术领域

本发明涉及高耸结构测量布点设备技术领域，具体为一种高耸结构测量监测布点设备及方法。

背景技术

高耸结构，如桥塔、电塔、电视塔、高楼等重要建筑或结构物，对于人们生活和安全有着十分重要的意义，因此对于此类重要结构物需要进行定期检测或者长期监测，以确保其长期的结构健康和安全。

现有的高耸结构长期监测，尤其是其长期沉降、倾斜和位移监测，需要在其不同位置布置多个监测点，通常高耸结构监测点布置由人工进行攀爬或悬吊完成布置，导致工作人员的劳动强度较高，同时由于攀爬难度大、耗时长、危险性高，影响高耸结构测量监测的安全性，以及给高耸结构长期监测带来了较大的不便性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高耸结构测量监测布点设备及方法，具备通过将布点装置和无人机有效结合，可以实现高耸结构任意处高速、有效地监测布点，通过安装机械手实现高耸结构复杂表面的布点，进而解决高耸结构监测点人工布置攀爬难度大、耗时长、危险性高、人工成本大等问题，同时降低了工作人员的劳动强度，以及提高了高耸结构布点工作的安全性，提高了高耸结构长期监测工作的便捷性，也能够使无人机本体与机械手快速分离，进而使其占地空间较小，能够有效提高布点设备携带的便利性等优点，解决了现有的高耸结构长期监测通常由人工进行攀爬或悬吊完成布置，导致工作人员的劳动强度较高，同时由于攀爬难度大、耗时长、危险性高，影响高耸结构测量监测的安全性，以及给高耸结构长期监测带来了较大的不便性的问题。

(二)技术方案

为实现上述通过将布点装置和无人机有效结合，可以实现高耸结构任意处高速、有效地监测布点，通过安装机械手实现高耸结构复杂表面的布点，进而解决高耸结构监测点人工布置攀爬难度大、耗时长、危险性高、人工成本大等问题，同时降低了工作人员的劳动强度，以及提高了高耸结构布点工作的安全性，提高了高耸结构长期监测工作的便捷性，也能够使无人机本体与机械手快速分离，进而使其占地空间较小，能够有效提高布点设备携带的便利性的目的，本发明提供如下技术方案：一种高耸结构测量监测布点设备及方法，包括无人机本体，所述无人机本体的下表面固定连接有云台，所述云台的内壁固定连接有第一摄像头，所述无人机本体的下表面倾斜固定连接有两个U形支撑腿，所述U形支撑腿的外壁活动套接有圆筒，所述圆筒的内壁固定连接有缓冲机构，所述缓冲机构的顶端与U形支撑腿的外壁固定连接，所述无人机本体的上表面固定连接有多个连接机构，多个所述连接机构的上表面共同固定连接有固定板，所述固定板的上表面固定连接有机械手，所述机械手的侧壁固定连接有布点机构，所述机械手的上表面固定连接有第二摄像头。

优选的，所述缓冲机构包括多个与圆筒内壁固定连接的伸缩杆，所述伸缩杆的顶端与U形支撑腿的外壁固定连接，所述伸缩杆的杆壁活动套接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的两端分别与U形支撑腿的外壁和圆筒的内壁固定连接。

优选的，所述连接机构包括与无人机本体上表面固定连接的连接方筒，所述连接方筒的内壁活动连接有连接块，所述连接块的两个侧壁均开设有凹槽，所述凹槽的内壁滑动连接有移动块，所述移动块的两端分别固定连接有固定块和第一弹簧，所述第一弹簧远离移动块的一端与凹槽的槽壁固定连接，所述固定块远离移动块的一端穿过连接方筒的侧壁并向外延伸，所述连接方筒的外壁开设有与固定块相配合的通孔，所述连接块的上表面固定连接有连接杆，所述连接杆的顶端与固定板的下表面固定连接。

优选的，所述布点机构包括与机械手侧壁固定连接的装料筒，所述装料筒的内壁活动连接有橡胶活塞，所述橡胶活塞的外壁固定连接有支撑块，所述支撑块的侧壁开设有圆孔，且圆孔的孔壁固定连接有导管，所述导管的两端分别穿过橡胶活塞和装料筒的侧壁，所述导管远离橡胶活塞的一端固定连通有十字块，所述十字块远离导管的一端开设有十字槽，所述十字块的外壁固定连接有十字形海绵块，所述导管的外壁活动套接有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与装料筒的内壁和支撑块的外壁固定连接。

优选的，所述装料筒的外壁开设有螺纹加料口，所述螺纹加料口的孔壁螺纹连接有封口塞，所述封口塞的外壁固定套接有密封环。

优选的，所述移动块的外壁固定连接有两个对称分布的滑块，所述凹槽的槽壁开设有与滑块相配合的滑槽。

优选的，所述圆筒的外壁固定套接有橡胶套。

一种高耸结构测量监测布点方法，包括以下步骤：

步骤一，首先通过连接结构使机械手与无人机本体进行连接组装，同时把第二摄像头固定在机械手上；

步骤二，然后通过云台把第一摄像头安装在无人机本体上，之后通过加料口向装料筒内加装油漆，并通过封口塞封口；

步骤三，之后通过遥控方式控制无人机本体到达高耸结构需要布点位置附近，然后通过第一摄像头观测具体布点位置的方位、表面情况，并遥控控制机械手进行弯曲角度调整以适应最佳接触布点位置，接着控制无人机本体略微移动，使得布点机构接触高耸结构表面，并挤出油漆，在高耸结构表面形成十字测点进行观测；

步骤四，最后通过测量监测设备对布点位置的高耸结构进行测量监测，并记录相关测量数据。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种高耸结构测量监测布点设备及方法装置，具备以下有益效果：

1、该高耸结构测量监测布点设备及方法，通过设置有无人机本体、机械手、十字块和装料筒，当需要在高耸结构上布置监测点的时候，首先通过连接结构使机械手与无人机本体进行连接组装，同时把第二摄像头固定在机械手上，然后通过云台把第一摄像头安装在无人机本体上，之后通过加料口向装料筒内加装油漆，并通过封口塞封口，接着通过遥控方式控制无人机本体到达高耸结构需要布点位置附近，然后通过第一摄像头观测具体布点位置的方位、表面情况，并遥控控制机械手进行弯曲角度调整以适应最佳接触布点位置，然后使控制无人机本体略微移动，使得十字块接触高耸结构表面，然后十字块通过导管推动橡胶活塞，橡胶活塞挤压油漆使油漆通过导管进入到十字块内的十字槽中，最后油漆通过十字形海绵块涂抹在高耸结构表面，该机构通过将布点装置和无人机有效结合，可以实现高耸结构任意处高速、有效地监测布点，通过安装机械手实现高耸结构复杂表面的布点，进而解决高耸结构监测点人工布置攀爬难度大、耗时长、危险性高、人工成本大等问题，同时降低了工作人员的劳动强度，以及提高了高耸结构布点工作的安全性，也提高了高耸结构长期监测工作的便捷性。

2、该高耸结构测量监测布点设备及方法，通过设置有固定块、移动块、连接方筒和缓冲弹簧，当布点设备布点完毕之后因其体积较大不便携带的时候，通过按压固定块，固定块通过移动块挤压第一弹簧，且使固定块缩回凹槽内，接着使连接块脱离连接方筒，使无人机本体与机械手快速分离，以便于无人机本体和机械手携带，同时通过缓冲弹簧使无人机本体下降的时候能够减小对无人机本体的冲撞，该结构能够使无人机本体与机械手快速分离，进而使其占地空间较小，能够有效提高布点设备携带的便利性。

附图说明

图1为本发明提出的一种高耸结构测量监测布点设备及方法结构示意图；

图2为本发明提出的一种高耸结构测量监测布点设备及方法A部分结构示意图；

图3为本发明提出的一种高耸结构测量监测布点设备及方法B部分结构示意图；

图4为本发明提出的一种高耸结构测量监测布点设备及方法C部分结构示意图；

图5为本发明提出的一种高耸结构测量监测布点设备及方法十字块的结构示意图。

图中：1 无人机本体、2 云台、3 第一摄像头、4 U形支撑腿、5 圆筒、6 缓冲机构、61 伸缩杆、62 缓冲弹簧、7 连接机构、71 连接方筒、72 连接块、73 凹槽、74 移动块、75固定块、76 第一弹簧、77 连接杆、8 固定板、9 布点机构、91 装料筒、92 橡胶活塞、93 支撑块、94 导管、95 十字块、96 十字槽、97 十字形海绵块、98 第二弹簧、10 机械手、11 第二摄像头、12 封口塞、13 密封环。

具体实施方式

下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种高耸结构测量监测布点设备及方法，包括无人机本体1，无人机本体1的下表面固定连接有云台2，云台2的内壁固定连接有第一摄像头3，无人机本体1的下表面倾斜固定连接有两个U形支撑腿4，U形支撑腿4的外壁活动套接有圆筒5，圆筒5的内壁固定连接有缓冲机构6，缓冲机构6的顶端与U形支撑腿4的外壁固定连接，无人机本体1的上表面固定连接有多个连接机构7，多个连接机构7的上表面共同固定连接有固定板8，固定板8的上表面固定连接有机械手10，机械手10的侧壁固定连接有布点机构9，机械手10的上表面固定连接有第二摄像头11。

缓冲机构6包括多个与圆筒5内壁固定连接的伸缩杆61，伸缩杆61的顶端与U形支撑腿4的外壁固定连接，伸缩杆61的杆壁活动套接有缓冲弹簧62，缓冲弹簧62的两端分别与U形支撑腿4的外壁和圆筒5的内壁固定连接。

连接机构7包括与无人机本体1上表面固定连接的连接方筒71，连接方筒71的内壁活动连接有连接块72，连接块72的两个侧壁均开设有凹槽73，凹槽73的内壁滑动连接有移动块74，移动块74的两端分别固定连接有固定块75和第一弹簧76，第一弹簧76远离移动块74的一端与凹槽73的槽壁固定连接，固定块75远离移动块74的一端穿过连接方筒71的侧壁并向外延伸，连接方筒71的外壁开设有与固定块75相配合的通孔，连接块72的上表面固定连接有连接杆77，连接杆77的顶端与固定板8的下表面固定连接，该结构能够使无人机本体1与机械手10快速分离，进而使其占地空间较小，能够有效提高布点设备携带的便利性。

布点机构9包括与机械手10侧壁固定连接的装料筒91，装料筒91的内壁活动连接有橡胶活塞92，橡胶活塞92的外壁固定连接有支撑块93，支撑块93的侧壁开设有圆孔，且圆孔的孔壁固定连接有导管94，导管94的两端分别穿过橡胶活塞92和装料筒91的侧壁，导管94远离橡胶活塞92的一端固定连通有十字块95，十字块95远离导管94的一端开设有十字槽96，十字块95的外壁固定连接有十字形海绵块97，导管94的外壁活动套接有第二弹簧98，第二弹簧98的两端分别与装料筒91的内壁和支撑块93的外壁固定连接，该机构通过将布点装置和无人机有效结合，可以实现高耸结构任意处高速、有效地监测布点，通过安装机械手10实现高耸结构复杂表面的布点，进而解决高耸结构监测点人工布置攀爬难度大、耗时长、危险性高、人工成本大等问题。

装料筒91的外壁开设有螺纹加料口，螺纹加料口的孔壁螺纹连接有封口塞12，封口塞12的外壁固定套接有密封环13，密封环13能够增加封口塞12的密封性。

移动块74的外壁固定连接有两个对称分布的滑块，凹槽73的槽壁开设有与滑块相配合的滑槽。

圆筒5的外壁固定套接有橡胶套，橡胶套能够增加无人机本体1下降的缓冲能力。

一种高耸结构测量监测布点方法，包括以下步骤：

步骤一，首先通过连接结构7使机械手10与无人机本体1进行连接组装，同时把第二摄像头11固定在机械手10上；

步骤二，然后通过云台2把第一摄像头3安装在无人机本体1上，之后通过加料口向装料筒91内加装油漆，并通过封口塞12封口；

步骤三，之后通过遥控方式控制无人机本体1到达高耸结构需要布点位置附近，然后通过第一摄像头3观测具体布点位置的方位、表面情况，并遥控控制机械手10进行弯曲角度调整以适应最佳接触布点位置，接着控制无人机本体1略微移动，使得布点机构9接触高耸结构表面，并挤出油漆，在高耸结构表面形成十字测点进行观测；

步骤四，最后通过测量监测设备对布点位置的高耸结构进行测量监测，并记录相关测量数据。

综上所述，该高耸结构测量监测布点设备及方法，当需要在高耸结构上布置监测点的时候，首先通过连接结构7使机械手10与无人机本体1进行连接组装，同时把第二摄像头11固定在机械手10上，然后通过云台2把第一摄像头3安装在无人机本体1上，之后通过加料口向装料筒91内加装油漆，并通过封口塞12封口，接着通过遥控方式控制无人机本体1到达高耸结构需要布点位置附近，然后通过第一摄像头3观测具体布点位置的方位、表面情况，并遥控控制机械手10进行弯曲角度调整以适应最佳接触布点位置，然后使控制无人机本体1略微移动，使得十字块95接触高耸结构表面，然后十字块95通过导管94推动橡胶活塞92，橡胶活塞92挤压油漆使油漆通过导管94进入到十字块95内的十字槽96中，最后油漆通过十字形海绵块97涂抹在高耸结构表面，该机构通过将布点装置和无人机有效结合，可以实现高耸结构任意处高速、有效地监测布点，通过安装机械手10实现高耸结构复杂表面的布点，进而解决高耸结构监测点人工布置攀爬难度大、耗时长、危险性高、人工成本大等问题，同时降低了工作人员的劳动强度，以及提高了高耸结构布点工作的安全性，也提高了高耸结构长期监测工作的便捷性，当布点设备布点完毕之后因其体积较大不便携带的时候，通过按压固定块75，固定块75通过移动块74挤压第一弹簧76，且使固定块75缩回凹槽73内，接着使连接块72脱离连接方筒71，使无人机本体1与机械手10分离，以便于无人机本体1和机械手10携带，同时通过缓冲弹簧62使无人机本体1下降的时候能够减小对无人机本体1的冲撞，该结构能够使无人机本体1与机械手10快速分离，进而使其占地空间较小，能够有效提高布点设备携带的便利性。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高耸结构测量监测布点设备，包括无人机本体(1)，其特征在于：所述无人机本体(1)的下表面固定连接有云台(2)，所述云台(2)的内壁固定连接有第一摄像头(3)，所述无人机本体(1)的下表面倾斜固定连接有两个U形支撑腿(4)，所述U形支撑腿(4)的外壁活动套接有圆筒(5)，所述圆筒(5)的内壁固定连接有缓冲机构(6)，所述缓冲机构(6)的顶端与U形支撑腿(4)的外壁固定连接，所述无人机本体(1)的上表面固定连接有多个连接机构(7)，多个所述连接机构(7)的上表面共同固定连接有固定板(8)，所述固定板(8)的上表面固定连接有机械手(10)，所述机械手(10)的侧壁固定连接有布点机构(9)，所述机械手(10)的上表面固定连接有第二摄像头(11)。

2.根据权利要求1所述的一种高耸结构测量监测布点设备，其特征在于：所述缓冲机构(6)包括多个与圆筒(5)内壁固定连接的伸缩杆(61)，所述伸缩杆(61)的顶端与U形支撑腿(4)的外壁固定连接，所述伸缩杆(61)的杆壁活动套接有缓冲弹簧(62)，所述缓冲弹簧(62)的两端分别与U形支撑腿(4)的外壁和圆筒(5)的内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种高耸结构测量监测布点设备，其特征在于：所述连接机构(7)包括与无人机本体(1)上表面固定连接的连接方筒(71)，所述连接方筒(71)的内壁活动连接有连接块(72)，所述连接块(72)的两个侧壁均开设有凹槽(73)，所述凹槽(73)的内壁滑动连接有移动块(74)，所述移动块(74)的两端分别固定连接有固定块(75)和第一弹簧(76)，所述第一弹簧(76)远离移动块(74)的一端与凹槽(73)的槽壁固定连接，所述固定块(75)远离移动块(74)的一端穿过连接方筒(71)的侧壁并向外延伸，所述连接方筒(71)的外壁开设有与固定块(75)相配合的通孔，所述连接块(72)的上表面固定连接有连接杆(77)，所述连接杆(77)的顶端与固定板(8)的下表面固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种高耸结构测量监测布点设备，其特征在于：所述布点机构(9)包括与机械手(10)侧壁固定连接的装料筒(91)，所述装料筒(91)的内壁活动连接有橡胶活塞(92)，所述橡胶活塞(92)的外壁固定连接有支撑块(93)，所述支撑块(93)的侧壁开设有圆孔，且圆孔的孔壁固定连接有导管(94)，所述导管(94)的两端分别穿过橡胶活塞(92)和装料筒(91)的侧壁，所述导管(94)远离橡胶活塞(92)的一端固定连通有十字块(95)，所述十字块(95)远离导管(94)的一端开设有十字槽(96)，所述十字块(95)的外壁固定连接有十字形海绵块(97)，所述导管(94)的外壁活动套接有第二弹簧(98)，所述第二弹簧(98)的两端分别与装料筒(91)的内壁和支撑块(93)的外壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种高耸结构测量监测布点设备，其特征在于：所述装料筒(91)的外壁开设有螺纹加料口，所述螺纹加料口的孔壁螺纹连接有封口塞(12)，所述封口塞(12)的外壁固定套接有密封环(13)。

6.根据权利要求3所述的一种高耸结构测量监测布点设备，其特征在于：所述移动块(74)的外壁固定连接有两个对称分布的滑块，所述凹槽(73)的槽壁开设有与滑块相配合的滑槽。

7.根据权利要求1所述的一种高耸结构测量监测布点设备，其特征在于：所述圆筒(5)的外壁固定套接有橡胶套。

8.一种高耸结构测量监测布点方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，首先通过连接结构(7)使机械手(10)与无人机本体(1)进行连接组装，同时把第二摄像头(11)固定在机械手(10)上；

步骤二，然后通过云台(2)把第一摄像头(3)安装在无人机本体(1)上，之后通过加料口向装料筒(91)内加装油漆，并通过封口塞(12)封口；

步骤三，之后通过遥控方式控制无人机本体(1)到达高耸结构需要布点位置附近，然后通过第一摄像头(3)观测具体布点位置的方位、表面情况，并遥控控制机械手(10)进行弯曲角度调整以适应最佳接触布点位置，接着控制无人机本体(1)略微移动，使得布点机构(9)接触高耸结构表面，并挤出油漆，在高耸结构表面形成十字测点进行观测；

步骤四，最后通过测量监测设备对布点位置的高耸结构进行测量监测，并记录相关测量数据。