CN111824441B - 一种用于路桥的无人机雷达检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于路桥的无人机雷达检测装置，涉及桥梁检测技术领域。本发明包括机体、机翼、支撑腿和机箱，机体的四周固定有机翼，机翼的顶面上固定敷设有太阳能板，机翼的底部固定有支撑腿，机体的中心通孔内设置有机箱，机箱的外表面上固定套设有支座，支座的底部与隔震橡胶支座的顶部固定连接。本发明通过设置上检测箱、下检测箱、两个雷达检测组件和四个红外摄像头，使得该检测装置的检测全面性更好，可全方位对路桥进行检测，路桥的顶面、底面和侧面均能被很方便的检测到，通过设置隔震橡胶支座和减震弹簧，使得机箱具有良好的减震性能，从而避免雷达检测组件因无人机起落震动过大而损坏。

Description

一种用于路桥的无人机雷达检测装置
技术领域
本发明属于桥梁检测技术领域，特别是涉及一种用于路桥的无人机雷达检测装置。
背景技术
随着我国公路桥梁事业的发展，桥梁越来越多，同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段，有关专家认为桥梁，使用超过25年以上则进入老化期，据统计，我国桥梁总数的40％已经属于此范畴，均属“老龄”桥梁，而且随着时间的推移，其数量还在不断增长，桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视，为了适应公路运输载重量不断发展的要求，充分利用现有的公路桥梁，使之能继续安全地为公路运输服务，根据交通部颁布的《公路养护技术规范》要求，必须对桥梁进行鉴定，桥梁的常规检测包括桥面系检测、上部结构检测、下部结构检测等，检测时，需要使用到专门的检测装置，该检测装置往往通过无人机进行搭载，但是现有的无人机雷达检测装置检测不方便，调节不变，雷达容易震动损坏，因此有必要对现有技术进行改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于路桥的无人机雷达检测装置，通过设置上检测箱、下检测箱、两个雷达检测组件和四个红外摄像头，使得该检测装置的检测全面性更好，可全方位对路桥进行检测，路桥的顶面、底面和侧面均能被很方便的检测到，通过设置隔震橡胶支座和减震弹簧，使得机箱具有良好的减震性能，从而避免雷达检测组件因无人机起落震动过大而损坏，解决了现有的无人机雷达检测装置检测不方便，调节不变，雷达容易震动损坏的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种用于路桥的无人机雷达检测装置，包括机体、机翼、支撑腿和机箱，所述机体的四周固定有机翼，所述机翼的顶面上固定敷设有太阳能板，所述机翼的底部固定有支撑腿，所述机体的中心通孔内设置有机箱，所述机箱的外表面上固定套设有支座，所述支座的底部与隔震橡胶支座的顶部固定连接，所述隔震橡胶支座的底部固定在机体中心通孔内的台阶面上，所述支座的侧面固定有减震棒，所述减震棒插入腰孔内，所述腰孔设置在机体中心通孔的内壁上，所述减震棒上套设有减震弹簧，所述减震弹簧的一端与支座固定连接，所述减震弹簧的另一端与机体中心通孔的内壁固定连接，所述机箱的内部上下两端分别设置有上检测箱和下检测箱，所述上检测箱和下检测箱的两侧均与第一导轨滑动连接，所述第一导轨竖直固定在机箱的内壁上，所述上检测箱和下检测箱的侧面上均设置有雷达检测组件，且所述上检测箱的顶部固定有防护板，所述防护板的顶部设置有红外摄像头；
所述上检测箱和下检测箱均与升降机构固定连接，所述升降机构设置在机箱的内部，所述升降机构包括丝杆、螺母座、轴承座、第一升降齿轮、第二升降齿轮和电机，所述螺母座活动套设在丝杆上，所述上检测箱和下检测箱分别与各自的螺母座固定连接，所述丝杆通过轴承座支撑，所述丝杆的中端固定套设有第一升降齿轮，所述第一升降齿轮与第二升降齿轮相啮合，所述第二升降齿轮固定套设在电机的输出轴上，所述轴承座和电机均固定在机箱内部的支撑板上，且所述机箱内部的支撑板上亦分别固定有锂电池组和控制箱；
所述雷达检测组件固定在雷达组件固定座上，所述雷达组件固定座固定在调角机构上，所述调角机构设置在检测箱的内部，所述调角机构包括调角齿轮、齿条、第二导轨和电动伸缩杆，所述调角齿轮转动设置在检测箱的内部，所述雷达组件固定座固定在调角齿轮的转轴上，所述调角齿轮与齿条相啮合，所述齿条的底部与第二导轨滑动连接，所述齿条的端部与电动伸缩杆的活动端固定连接，所述第二导轨和电动伸缩杆均固定在检测箱的内部。
进一步地，所述隔震橡胶支座设置有若干个，若干个所述隔震橡胶支座沿圆周均匀设置在支座的底部四周，所述隔震橡胶支座包括橡胶、铅芯和钢片，为现有技术。
进一步地，所述减震棒设置有八个，八个所述减震棒沿圆周均匀设置在支座的上部四周。
进一步地，所述防护板的形状与机体的顶面形状相同，且所述防护板的大小与机体的顶面大小相等，所述防护板对雷达检测组件起到保护作用，避免该检测装置对路桥的底部检测时，石子、石块等对雷达检测组件造成损坏。
进一步地，所述红外摄像头设置有四个，四个所述红外摄像头分别设置在机体的下端左右两侧面、下检测箱的底部和防护板的顶部，所述红外摄像头设置为旋转式摄像头，通过四个红外摄像头可全方位对路桥进行检测，路桥的顶面、底面和侧面均能被很方便的拍摄到。
进一步地，所述丝杆设置为双向型丝杆，所述螺母座设置有两个，两个所述螺母座对称设置在丝杆的不同旋向上。
进一步地，所述控制箱的内部分别设置有控制器、GPS定位模块、存储器和无线通信模块，所述雷达检测组件的输出端、红外摄像头的输出端和GPS定位模块的输出端均与控制器的输入端电性连接，所述控制器的输出端分别与存储器的输入端、电机的输入端和电动伸缩杆的输入端电性连接，所述控制器通过遥控设备控制，且所述控制器通过无线通信模块与远程数据终端无线连接，所述太阳能板与锂电池组电性连接，所述锂电池组与控制器电性连接，太阳能板对锂电池组进行充电，锂电池组对整个电元件进行供电。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过设置上检测箱、下检测箱、两个雷达检测组件和四个红外摄像头，使得该检测装置的检测全面性更好，可全方位对路桥进行检测，路桥的顶面、底面和侧面均能被很方便的检测到。
2、本发明通过设置腰孔、隔震橡胶支座、减震棒和减震弹簧，使得机箱具有良好的减震性能，从而避免雷达检测组件因无人机起落震动过大而损坏，通过隔震橡胶支座初步进行减震，再通过减震弹簧进一步减震，双重减震大大提高机箱的减震性。
3、本发明通过设置升降机构，使得上检测箱和下检测箱可升降，从而使得雷达检测组件在不使用时，可隐藏起来，避免损坏。
4、本发明通过设置调角机构，使得雷达检测组件的角度可调节，从而使得雷达检测组件能方便检测路桥的各个地方。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。
图1为本发明的整体结构正剖图；
图2为本发明图1中A处结构放大图；
图3为本发明的机箱内部结构示意图；
图4为本发明的俯剖图；
图5为本发明的上检测箱内部结构示意图；
图6为本发明的机体结构示意图；
图7为本发明的防护板结构示意图；
图8为本发明的原理框图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、机体；2、机翼；3、支撑腿；4、机箱；5、上检测箱；6、下检测箱；7、雷达检测组件；8、防护板；9、红外摄像头；10、升降机构；11、锂电池组；12、控制箱；13、调角机构；14、遥控设备；101、腰孔；201、太阳能板；401、支座；402、隔震橡胶支座；403、减震棒；404、减震弹簧；405、第一导轨；701、雷达组件固定座；1001、丝杆；1002、螺母座；1003、轴承座；1004、第一升降齿轮；1005、第二升降齿轮；1006、电机；1201、控制器；1202、GPS定位模块；1203、存储器；1204、无线通信模块；1301、调角齿轮；1302、齿条；1303、第二导轨；1304、电动伸缩杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4、6-7所示，本发明为一种用于路桥的无人机雷达检测装置，包括机体1、机翼2、支撑腿3和机箱4，机体1的四周固定有机翼2，机翼2的顶面上固定敷设有太阳能板201，机翼2的底部固定有支撑腿3，机体1的中心通孔内设置有机箱4，机箱4的外表面上固定套设有支座401，支座401的底部与隔震橡胶支座402的顶部固定连接，隔震橡胶支座402的底部固定在机体1中心通孔内的台阶面上，隔震橡胶支座402设置有若干个，若干个隔震橡胶支座402沿圆周均匀设置在支座401的底部四周，支座401的侧面固定有减震棒403，减震棒403插入腰孔101内，腰孔101设置在机体1中心通孔的内壁上，减震棒403设置有八个，八个减震棒403沿圆周均匀设置在支座401的上部四周，减震棒403上套设有减震弹簧404，减震弹簧404的一端与支座401固定连接，减震弹簧404的另一端与机体1中心通孔的内壁固定连接，通过设置腰孔101、隔震橡胶支座402、减震棒403和减震弹簧404，使得机箱4具有良好的减震性能，从而避免雷达检测组件7因无人机起落震动过大而损坏，通过隔震橡胶支座402初步进行减震，再通过减震弹簧404进一步减震，双重减震大大提高机箱4的减震性，机箱4的内部上下两端分别设置有上检测箱5和下检测箱6，上检测箱5和下检测箱6的两侧均与第一导轨405滑动连接，第一导轨405竖直固定在机箱4的内壁上，上检测箱5和下检测箱6的侧面上均设置有雷达检测组件7，且上检测箱5的顶部固定有防护板8，防护板8的顶部设置有红外摄像头9，防护板8的形状与机体1的顶面形状相同，且防护板8的大小与机体1的顶面大小相等，红外摄像头9设置有四个，四个红外摄像头9分别设置在机体1的下端左右两侧面、下检测箱6的底部和防护板8的顶部，红外摄像头9设置为旋转式摄像头，通过设置上检测箱5、下检测箱6、两个雷达检测组件7和四个红外摄像头9，使得该检测装置的检测全面性更好，可全方位对路桥进行检测，路桥的顶面、底面和侧面均能被很方便的检测到。
其中如图3所示，上检测箱5和下检测箱6均与升降机构10固定连接，升降机构10设置在机箱4的内部，升降机构10包括丝杆1001、螺母座1002、轴承座1003、第一升降齿轮1004、第二升降齿轮1005和电机1006，螺母座1002活动套设在丝杆1001上，丝杆1001设置为双向型丝杆，螺母座1002设置有两个，两个螺母座1002对称设置在丝杆1001的不同旋向上，上检测箱5和下检测箱6分别与各自的螺母座1002固定连接，丝杆1001通过轴承座1003支撑，丝杆1001的中端固定套设有第一升降齿轮1004，第一升降齿轮1004与第二升降齿轮1005相啮合，第二升降齿轮1005固定套设在电机1006的输出轴上，轴承座1003和电机1006均固定在机箱4内部的支撑板上，且机箱4内部的支撑板上亦分别固定有锂电池组11和控制箱12，通过设置升降机构10，使得上检测箱5和下检测箱6可升降，从而使得雷达检测组件7在不使用时，可隐藏起来，避免损坏，调节时，通过遥控设备14启动电机1006，电机1006带动第二升降齿轮1005转动，第二升降齿轮1005带动第一升降齿轮1004转动，第一升降齿轮1004带动丝杆1001转动，丝杆1001带动两个螺母座1002移动，两个螺母座1002分别带动上检测箱5和下检测箱6沿着第一导轨405移动，从而实现雷达检测组件7的升降。
其中如图5所示，雷达检测组件7固定在雷达组件固定座701上，雷达组件固定座701固定在调角机构13上，调角机构13设置在检测箱的内部，调角机构13包括调角齿轮1301、齿条1302、第二导轨1303和电动伸缩杆1304，调角齿轮1301转动设置在检测箱的内部，雷达组件固定座701固定在调角齿轮1301的转轴上，调角齿轮1301与齿条1302相啮合，齿条1302的底部与第二导轨1303滑动连接，齿条1302的端部与电动伸缩杆1304的活动端固定连接，第二导轨1303和电动伸缩杆1304均固定在检测箱的内部，通过设置调角机构13，使得雷达检测组件7的角度可调节，从而使得雷达检测组件7能方便检测路桥的各个地方，调节时，通过遥控设备14启动电动伸缩杆1304，电动伸缩杆1304带动齿条1302沿着第二导轨1303移动，齿条1302带动调角齿轮1301转动，调角齿轮1301带动雷达组件固定座701转动，雷达组件固定座701进而带动雷达检测组件7转动。
其中如图8所示，控制箱12的内部分别设置有控制器1201、GPS定位模块1202、存储器1203和无线通信模块1204，雷达检测组件7的输出端、红外摄像头9的输出端和GPS定位模块1202的输出端均与控制器1201的输入端电性连接，控制器1201的输出端分别与存储器1203的输入端、电机1006的输入端和电动伸缩杆1304的输入端电性连接，控制器1201通过遥控设备14控制，且控制器1201通过无线通信模块1204与远程数据终端无线连接，太阳能板201与锂电池组11电性连接，锂电池组11与控制器1201电性连接。
检测时，通过遥控设备14控制无人机飞至路桥处，然后启动电机1006，通过升降机构10将雷达检测组件7裸露出来，然后通过调角机构13调节雷达检测组件7至合适角度，然后启动雷达检测组件7、红外摄像头9和GPS定位模块1202，通过雷达检测组件7和红外摄像头9对路桥进行检测，通过GPS定位模块1202记录无人机的飞行轨迹，将检测的数据一方面存储至存储器1203内，另一方面通过无线通信模块1204传输至远程数据终端，使得远程工作人员可实时了解到路桥的状况，检测完毕后，将雷达检测组件7复位，无人机降落时，通过隔震橡胶支座402和减震弹簧404的配合，降低机箱4的震动。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，均属于在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于路桥的无人机雷达检测装置，包括机体(1)、机翼(2)、支撑腿(3)和机箱(4)，其特征在于：所述机体(1)的四周固定有机翼(2)，所述机翼(2)的顶面上固定敷设有太阳能板(201)，所述机翼(2)的底部固定有支撑腿(3)，所述机体(1)的中心通孔内设置有机箱(4)，所述机箱(4)的外表面上固定套设有支座(401)，所述支座(401)的底部与隔震橡胶支座(402)的顶部固定连接，所述隔震橡胶支座(402)的底部固定在机体(1)中心通孔内的台阶面上，所述支座(401)的侧面固定有减震棒(403)，所述减震棒(403)插入腰孔(101)内，所述腰孔(101)设置在机体(1)中心通孔的内壁上，所述减震棒(403)上套设有减震弹簧(404)，所述减震弹簧(404)的一端与支座(401)固定连接，所述减震弹簧(404)的另一端与机体(1)中心通孔的内壁固定连接，所述机箱(4)的内部上下两端分别设置有上检测箱(5)和下检测箱(6)，所述上检测箱(5)和下检测箱(6)的两侧均与第一导轨(405)滑动连接，所述第一导轨(405)竖直固定在机箱(4)的内壁上，所述上检测箱(5)和下检测箱(6)的侧面上均设置有雷达检测组件(7)，且所述上检测箱(5)的顶部固定有防护板(8)，所述防护板(8)的顶部设置有红外摄像头(9)；
所述上检测箱(5)和下检测箱(6)均与升降机构(10)固定连接，所述升降机构(10)设置在机箱(4)的内部，所述升降机构(10)包括丝杆(1001)、螺母座(1002)、轴承座(1003)、第一升降齿轮(1004)、第二升降齿轮(1005)和电机(1006)，所述螺母座(1002)活动套设在丝杆(1001)上，所述上检测箱(5)和下检测箱(6)分别与各自的螺母座(1002)固定连接，所述丝杆(1001)通过轴承座(1003)支撑，所述丝杆(1001)的中端固定套设有第一升降齿轮(1004)，所述第一升降齿轮(1004)与第二升降齿轮(1005)相啮合，所述第二升降齿轮(1005)固定套设在电机(1006)的输出轴上，所述轴承座(1003)和电机(1006)均固定在机箱(4)内部的支撑板上，且所述机箱(4)内部的支撑板上亦分别固定有锂电池组(11)和控制箱(12)；
所述雷达检测组件(7)固定在雷达组件固定座(701)上，所述雷达组件固定座(701)固定在调角机构(13)上，所述调角机构(13)设置在检测箱的内部，所述调角机构(13)包括调角齿轮(1301)、齿条(1302)、第二导轨(1303)和电动伸缩杆(1304)，所述调角齿轮(1301)转动设置在检测箱的内部，所述雷达组件固定座(701)固定在调角齿轮(1301)的转轴上，所述调角齿轮(1301)与齿条(1302)相啮合，所述齿条(1302)的底部与第二导轨(1303)滑动连接，所述齿条(1302)的端部与电动伸缩杆(1304)的活动端固定连接，所述第二导轨(1303)和电动伸缩杆(1304)均固定在检测箱的内部。
2.根据权利要求1所述的一种用于路桥的无人机雷达检测装置，其特征在于，所述隔震橡胶支座(402)设置有若干个，若干个所述隔震橡胶支座(402)沿圆周均匀设置在支座(401)的底部四周。
3.根据权利要求1所述的一种用于路桥的无人机雷达检测装置，其特征在于，所述减震棒(403)设置有八个，八个所述减震棒(403)沿圆周均匀设置在支座(401)的上部四周。
4.根据权利要求1所述的一种用于路桥的无人机雷达检测装置，其特征在于，所述防护板(8)的形状与机体(1)的顶面形状相同，且所述防护板(8)的大小与机体(1)的顶面大小相等。
5.根据权利要求1所述的一种用于路桥的无人机雷达检测装置，其特征在于，所述红外摄像头(9)设置有四个，四个所述红外摄像头(9)分别设置在机体(1)的下端左右两侧面、下检测箱(6)的底部和防护板(8)的顶部，所述红外摄像头(9)设置为旋转式摄像头。
6.根据权利要求1所述的一种用于路桥的无人机雷达检测装置，其特征在于，所述丝杆(1001)设置为双向型丝杆，所述螺母座(1002)设置有两个，两个所述螺母座(1002)对称设置在丝杆(1001)的不同旋向上。
7.根据权利要求1所述的一种用于路桥的无人机雷达检测装置，其特征在于，所述控制箱(12)的内部分别设置有控制器(1201)、GPS定位模块(1202)、存储器(1203)和无线通信模块(1204)，所述雷达检测组件(7)的输出端、红外摄像头(9)的输出端和GPS定位模块(1202)的输出端均与控制器(1201)的输入端电性连接，所述控制器(1201)的输出端分别与存储器(1203)的输入端、电机(1006)的输入端和电动伸缩杆(1304)的输入端电性连接，所述控制器(1201)通过遥控设备(14)控制，且所述控制器(1201)通过无线通信模块(1204)与远程数据终端无线连接，所述太阳能板(201)与锂电池组(11)电性连接，所述锂电池组(11)与控制器(1201)电性连接。
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