CN113772093B - 跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备及其巡检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无人机及水工检测技术领域，且公开了跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备，包括主机，所述主机底端的四角处均活动连接有连接轴，所述连接轴的表面固定安装有支撑杆，所述主机的中部活动连接有磁性环，所述磁性环的表面固定安装有齿圈。本发明通过电磁铁进行快速的周期性断电，从而实现对连接轴进行周期性的锁止，使支撑杆可以快速周期性的实现围绕连接轴自由旋转和锁止，在降落在不平整的地面时，通过对主机多次的小幅度摆动和调整，当再次锁止支撑杆，主机不在发生倾斜时，电磁铁对支撑杆进行持续性的锁止，从而实现装置可以在不同的地面环境上进行降落，避免装置翻倒造成无人机桨叶的损坏。
Description
技术领域
本发明属于无人机及水工检测技术领域，具体为跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备。
背景技术
在大型跨流域调水工程中，渡槽是连接渠道之间的生命线工程，渡槽检测是及时发现早期病害，在尚未出现更大损伤前采取维修养护措施，控制病害的发展，确保渡槽的正常使用，需要进行经常性检查、定期检查或特殊检查，为了降低检测的成本和提高检测效率，通过无人机搭在摄像设备对渡槽内进行巡检成为了首选的检测手段。
现有的无人机巡检设备在使用时，大多是通过无人机在渡槽内飞行，从而实现对渡槽内的损伤进行检测，但无人机的巡检里程受到其内部搭载电池容量的限制，当其内部所搭载的电池电量将要消耗完时，需要对无人机进行更换电池或对电池进行充电，而在此过程中，通常需要对无人机进行降落，而电池电量消耗完时无人机所处的位置相对应的地面可能并不平整，而大多无人机的降落之间大多是直接安装在主机底面上的，在降落在平整的底面上后，可能会导致无人机的翻倒，从而可能会导致造成无人机桨叶与底面接触导致损坏。
现有的无人机大多由支架、主机和桨叶组成，无人机在飞行时需要克服摩擦阻力、干扰阻力、压差阻力和诱导阻力等，对于摩擦阻力是指无人机在飞行中机体必然会收到空气的反作用力的影响，即反作用力成为摩擦阻力，而摩擦阻力的大小直接与机身在前进方向上与空气接触的面积有关，但由于大多支架是直接安装在机身底部，并且大多为一体成型的支架，这就导致无人机在飞行时，必然会收到支架与空气接触的反作用力，而反作用力越大，无人机所需要客服阻力消耗的动力也逐渐增大，从而增加了无人机的消耗，降低了无人机的巡检范围。
现有的无人机通常搭在摄像机构对渡槽的内部进行拍摄巡检，大多无人机上的摄像机构大多直接与桨叶的电源控制线进行连接，从而控制摄像机构的开机和关闭，这就导致在桨叶旋转时，摄像机构会自动开启，而无人机在飞行前，首先需要在底面上对桨叶的旋转进行加速，这就导致无人机在地面未进行飞行时，其摄像机构已经开启，导致摄像机构在非巡检区域内进行不必要的工作，增加单位时间内对电池电量的消耗，增加了无人机起飞时电源工作的功率，从而降低了装置的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备及其巡检方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备，包括主机，所述主机底端的四角处均活动连接有连接轴，所述连接轴的表面固定安装有支撑杆，所述主机的中部活动连接有磁性环，通过磁性环的磁性可以使磁性环在旋转时通过连接轴带动支撑杆旋转，在支撑杆向上收入主机底端开设的凹槽内，所述磁性环的表面固定安装有齿圈，所述主机内腔的底面活动连接有齿轮一、齿轮二和转向齿轮，所述齿轮一和转向齿轮远离主机中心的一面固定安装有传动轮，所述传动轮的表面传动连接有传动带，所述主机中部的左右两侧均固定安装有电磁铁，桨叶的转速达到飞行要求，带动主机进行飞行，在飞行时电磁铁和伺服电机同时通电，在通电后，电磁铁产生磁性对伸缩杆进行吸附，从而带动刹车板向电磁铁运动与连接轴分离，所述电磁铁的前后两个侧面均固定安装有固定管套，所述固定管套的内腔活动连接有伸缩杆，所述伸缩杆远离电磁铁的一端固定安装有刹车板，无人机自动进行迫降，此时电磁铁通电，带动刹车板远离连接轴，从而实现对连接轴进行解锁，在解锁后，由于伺服电机未进行工作，此时磁性环处于静止状态，无法对连接轴提供向上运动的动力，所述电磁铁的中部电性连接有连接线束，所述主机内腔的底面固定安装有伺服电机。
优选的，所述主机的前后两端均活动连接有活动杆，所述活动杆的顶面固定安装有顶针，所述活动杆的顶端固定安装有限位板，所述限位板的底面固定安装有复位弹簧，所述主机中部的前后两端均固定安装有导电板，所述导电板靠近主机中心的一面固定安装有电源线，活动杆的底端失去支撑杆的限制后，处于拉伸状态的复位弹簧在弹力的作用下带动限位板下移，从而通过活动杆带动顶针下移与导电板分离。
优选的，所述主机的四角处均固定安装有桨叶，所述主机的右侧面固定安装有摄像机构，所述摄像机构内包括高清工业数码相机、全景VR相机和红热成像仪，所述主机的顶端设有控制器和通信装置，所述高清工业数码相机、全景VR相机和红热成像仪均与控制器电性连接，摄像机构可以拍摄渡槽槽身内部、槽身外部尤其是底部及下部支撑结构的外部缺陷的图像，包括数码高清照片、全景VR照片及红外热像照片，通过拍摄其图像，通过影像数据采集手段，建立起实物三维或模型数据库，保存渡槽缺陷及各部位和空间关系等重要资源，如渡槽外部缺陷(裂缝、渗漏和钢筋锈蚀)的实际位置和尺寸，形成虚拟现实的渡槽真实状况，从而判断渡槽的老化病害程度和是否存在安全隐患。
优选的，所述复位弹簧活动套接在活动杆的表面，所述电源线的右端与摄像机构电性连接，所述活动杆的底面与支撑杆的顶面贴合，所述顶针的顶面与导电板的底面贴合，支撑杆将活动杆向上顶起，从而带动顶针向上运动，使顶针对顶端与导电板接触，接触后对电源线进行导电，从而启动摄像机构。
优选的，所述伺服电机前后两个输出端均固定安装在齿轮一的中部，所述伺服电机位于电磁铁的上方，伺服电机带动齿轮一和传动轮旋转，从而为支撑杆的收缩提供动力。
优选的，所述转向齿轮位于齿轮一和齿轮二的中部，所述齿轮一和齿轮二分别位于主机内腔的左右两侧，所述转向齿轮的右端与齿轮二啮合，所述齿轮一和齿轮二的底端均与齿圈啮合，通过传动带传动连接传动轮可以带动转向齿轮跟随齿轮一进行旋转，通过转向齿轮与齿轮二的啮合，可以带动齿轮二与齿轮一反向旋转，通过齿轮一和转向齿轮与齿圈的啮合，可以带动磁性环在连接轴的表面旋转。
优选的，所述伸缩杆与电磁铁之间通过刚性弹簧进行连接，所述刹车板远离电磁铁的一面与连接轴靠近主机中心的一面紧密贴合，当支撑杆完全收入主机内后，电磁铁断电失去磁性，此时伸缩杆失去电磁铁磁力的吸附，在压缩状态刚性弹簧的弹力下向连接轴运动并连接轴接触，从而对连接轴进行锁止。
优选的，所述支撑杆共有四个，四个所述支撑杆分别分布在主机底端四角处开设的凹槽内，所述凹槽远离主机中心一端的底部固定安装有挡块，四个所述支撑杆的底面与主机的底面处于同一水平面，支撑杆在重力的作用下会带动支撑杆向下摆动伸出主机的底端，由于主机底端凹槽安装有挡块，可以实现支撑杆在主机的底部呈现倒八字形。
优选的，包括以下步骤：
在使用时，首先将装置放置在平面上，启动桨叶的电源，从而使桨叶进行旋转，使桨叶从静止逐渐加速到起飞所需要的转速，此时支撑杆伸出主机的底端，活动杆的底端失去支撑杆的限制，处于拉伸状态的复位弹簧在弹力的作用下带动限位板下移，从而通过活动杆带动顶针下移与导电板分离；
在起飞时，桨叶的转速达到飞行要求，带动主机进行飞行，在飞行时电磁铁和伺服电机同时通电，在通电后，电磁铁产生磁性对伸缩杆进行吸附，从而带动刹车板向电磁铁运动与连接轴分离；
同时，伺服电机带动齿轮一和传动轮旋转，通过传动带传动连接传动轮可以带动转向齿轮跟随齿轮一进行旋转，通过转向齿轮与齿轮二的啮合，可以带动齿轮二与齿轮一反向旋转，通过齿轮一和转向齿轮与齿圈的啮合，可以带动磁性环在连接轴的表面旋转，通过磁性环的磁性可以使磁性环在旋转时通过连接轴带动支撑杆旋转，在支撑杆向上收入主机底端开设的凹槽内，当支撑杆完全收入主机内后，电磁铁断电失去磁性，此时伸缩杆失去电磁铁磁力的吸附，在压缩状态刚性弹簧的弹力下向连接轴运动并连接轴接触，从而对连接轴进行锁止；
当支撑杆收入主机底端的凹槽后，支撑杆将活动杆向上顶起，从而带动顶针向上运动，使顶针对顶端与导电板接触，接触后对电源线进行导电，从而启动摄像机构；
控制无人机飞行至渡槽内，无人机在渡槽内飞行时，摄像机构可以拍摄渡槽槽身内部、槽身外部尤其是底部及下部支撑结构的外部缺陷的图像，包括数码高清照片、全景VR照片及红外热像照片，通过拍摄其图像，通过影像数据采集手段，建立起实物三维或模型数据库，保存渡槽缺陷及各部位和空间关系等重要资源，如渡槽外部缺陷(裂缝、渗漏和钢筋锈蚀)的实际位置和尺寸，形成虚拟现实的渡槽真实状况，从而判断渡槽的老化病害程度和是否存在安全隐患，同时，管理机决策人员带上头戴式显示器，跟踪头部和身体，可以达到身临其境和浸入式的体验；
在对连接轴锁止后，伺服电机停机，从而降低了对电池的消耗；
在无人机电量快消耗完时，无人机自动进行迫降，此时电磁铁通电，带动刹车板远离连接轴，从而实现对连接轴进行解锁，在解锁后，由于伺服电机未进行工作，此时磁性环处于静止状态，无法对连接轴提供向上运动的动力，支撑杆在重力的作用下会带动支撑杆向下摆动伸出主机的底端，由于主机底端凹槽安装有挡块，可以实现支撑杆在主机的底部呈现倒八字形；
当支撑杆与地面接触时，电磁铁进行快速的周期性断电，从而实现对连接轴进行周期性的锁止，使支撑杆可以快速周期性的实现围绕连接轴自由旋转和锁止，当地面不平整时，地面上较高的位置会首先与其中一个支撑杆接触，此时对支撑杆锁止，随着主机的不断下降，会导致主机向地势低的一侧倾斜，在倾斜时，支撑杆处于解锁状态，从而在下降时摆正主机，通过多次的小幅度摆动和调整，四个支撑杆的倾斜角度会根据地形与主机呈现不同的角度，当再次锁止支撑杆时，主机不在发生倾斜，此时对电磁铁进行最后一次断电，对支撑杆进行持续性的锁止，在锁止后，控制器停止对桨叶进行停机，等待对电池进行充电或更换。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过电磁铁进行快速的周期性断电，从而实现对连接轴进行周期性的锁止，使支撑杆可以快速周期性的实现围绕连接轴自由旋转和锁止，在降落在不平整的地面时，通过对主机多次的小幅度摆动和调整，当再次锁止支撑杆，主机不在发生倾斜时，电磁铁对支撑杆进行持续性的锁止，从而实现装置可以在不同的地面环境上进行降落，避免装置翻倒造成无人机桨叶的损坏。
2、本发明通过伺服电机带动齿轮一和转向齿轮旋转，通过齿轮一和转向齿轮与齿圈的啮合，实现磁性环在连接轴的表面旋转，通过磁性环的磁性可以使磁性环在旋转时通过连接轴带动支撑杆旋转，在支撑杆向上收入主机底端开设的凹槽内，当支撑杆完全收入主机内后，从而消除在飞行时支撑杆受到的反作用力，降低了无人机的消耗，提高了无人机的巡检范围。
3、本发明通过在电源线的前端设置顶针，当支撑杆完全收入主机底端的凹槽后，支撑杆将活动杆向上顶起，从而带动顶针向上运动，使顶针对顶端与导电板接触，接触后对电源线进行导电，从而对摄像机构进行通电，而其余状态下复位弹簧的弹性会拉动顶针与导电板分离，即只有在飞行状态下，摄像机构才会通电工作，降低了无人机起飞时电源工作的功率，从而提高了装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构主机剖视示意图；
图3为本发明结构伺服电机连接示意图；
图4为本发明结构伺服电机工作状态传动示意图；
图5为本发明结构固定管套剖视示意图；
图6为本发明结构图2中A处放大示意图；
图7为本发明结构图3中B处放大示意图；
图8为本发明结构图3中C处放大示意图；
图9为本发明结构图5中D处放大示意图；
图10为本发明结构电磁铁通电后刹车板运动示意图。
图中：1、主机；2、桨叶；3、连接轴；4、支撑杆；5、磁性环；6、齿圈；7、齿轮一；8、齿轮二；9、转向齿轮；10、传动轮；11、传动带；12、电磁铁；13、固定管套；14、伸缩杆；15、刹车板；16、连接线束；17、伺服电机；18、活动杆；19、顶针；20、限位板；21、复位弹簧；22、导电板；23、电源线；24、摄像机构。
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。
如图1至图10所示，本发明实施例中，跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备，包括主机1，主机1底端的四角处均活动连接有连接轴3，连接轴3的表面固定安装有支撑杆4，主机1的中部活动连接有磁性环5，通过磁性环5的磁性可以使磁性环5在旋转时通过连接轴3带动支撑杆4旋转，在支撑杆4向上收入主机1底端开设的凹槽内，磁性环5的表面固定安装有齿圈6，主机1内腔的底面活动连接有齿轮一7、齿轮二8和转向齿轮9，齿轮一7和转向齿轮9远离主机1中心的一面固定安装有传动轮10，传动轮10的表面传动连接有传动带11，主机1中部的左右两侧均固定安装有电磁铁12，桨叶2的转速达到飞行要求，带动主机1进行飞行，在飞行时电磁铁12和伺服电机17同时通电，在通电后，电磁铁12产生磁性对伸缩杆14进行吸附，从而带动刹车板15向电磁铁12运动与连接轴3分离，电磁铁12的前后两个侧面均固定安装有固定管套13，固定管套13的内腔活动连接有伸缩杆14，伸缩杆14远离电磁铁12的一端固定安装有刹车板15，无人机自动进行迫降，此时电磁铁12通电，带动刹车板15远离连接轴3，从而实现对连接轴3进行解锁，在解锁后，由于伺服电机17未进行工作，此时磁性环5处于静止状态，无法对连接轴3提供向上运动的动力，电磁铁12的中部电性连接有连接线束16，主机1内腔的底面固定安装有伺服电机17。
其中，主机1的前后两端均活动连接有活动杆18，活动杆18的顶面固定安装有顶针19，活动杆18的顶端固定安装有限位板20，限位板20的底面固定安装有复位弹簧21，主机1中部的前后两端均固定安装有导电板22，导电板22靠近主机1中心的一面固定安装有电源线23，活动杆18的底端失去支撑杆4的限制后，处于拉伸状态的复位弹簧21在弹力的作用下带动限位板20下移，从而通过活动杆18带动顶针19下移与导电板22分离。
其中，主机1的四角处均固定安装有桨叶2，主机1的右侧面固定安装有摄像机构24，摄像机构24内包括高清工业数码相机、全景VR相机和红热成像仪，主机1的顶端设有控制器和通信装置，高清工业数码相机、全景VR相机和红热成像仪均与控制器电性连接，摄像机构24可以拍摄渡槽槽身内部、槽身外部尤其是底部及下部支撑结构的外部缺陷的图像，包括数码高清照片、全景VR照片及红外热像照片，通过拍摄其图像，通过影像数据采集手段，建立起实物三维或模型数据库，保存渡槽缺陷及各部位和空间关系等重要资源，如渡槽外部缺陷裂缝、渗漏和钢筋锈蚀的实际位置和尺寸，形成虚拟现实的渡槽真实状况，从而判断渡槽的老化病害程度和是否存在安全隐患。
其中，复位弹簧21活动套接在活动杆18的表面，电源线23的右端与摄像机构24电性连接，活动杆18的底面与支撑杆4的顶面贴合，顶针19的顶面与导电板22的底面贴合，支撑杆4将活动杆18向上顶起，从而带动顶针19向上运动，使顶针19对顶端与导电板22接触，接触后对电源线23进行导电，从而启动摄像机构24。
其中，伺服电机17前后两个输出端均固定安装在齿轮一7的中部，伺服电机17位于电磁铁12的上方，伺服电机17带动齿轮一7和传动轮10旋转，从而为支撑杆4的收缩提供动力。
其中，转向齿轮9位于齿轮一7和齿轮二8的中部，齿轮一7和齿轮二8分别位于主机1内腔的左右两侧，转向齿轮9的右端与齿轮二8啮合，齿轮一7和齿轮二8的底端均与齿圈6啮合，通过传动带11传动连接传动轮10可以带动转向齿轮9跟随齿轮一7进行旋转，通过转向齿轮9与齿轮二8的啮合，可以带动齿轮二8与齿轮一7反向旋转，通过齿轮一7和转向齿轮9与齿圈6的啮合，可以带动磁性环5在连接轴3的表面旋转。
其中，伸缩杆14与电磁铁12之间通过刚性弹簧进行连接，刹车板15远离电磁铁12的一面与连接轴3靠近主机1中心的一面紧密贴合，当支撑杆4完全收入主机1内后，电磁铁12断电失去磁性，此时伸缩杆14失去电磁铁12磁力的吸附，在压缩状态刚性弹簧的弹力下向连接轴3运动并连接轴3接触，从而对连接轴3进行锁止。
其中，支撑杆4共有四个，四个支撑杆4分别分布在主机1底端四角处开设的凹槽内，凹槽远离主机1中心一端的底部固定安装有挡块，四个支撑杆4的底面与主机1的底面处于同一水平面，支撑杆4在重力的作用下会带动支撑杆4向下摆动伸出主机1的底端，由于主机1底端凹槽安装有挡块，可以实现支撑杆4在主机1的底部呈现倒八字形。
其中，包括以下步骤：
在使用时，首先将装置放置在平面上，启动桨叶2的电源，从而使桨叶2进行旋转，使桨叶2从静止逐渐加速到起飞所需要的转速，此时支撑杆4伸出主机1的底端，活动杆18的底端失去支撑杆4的限制，处于拉伸状态的复位弹簧21在弹力的作用下带动限位板20下移，从而通过活动杆18带动顶针19下移与导电板22分离；
在起飞时，桨叶2的转速达到飞行要求，带动主机1进行飞行，在飞行时电磁铁12和伺服电机17同时通电，在通电后，电磁铁12产生磁性对伸缩杆14进行吸附，从而带动刹车板15向电磁铁12运动与连接轴3分离；
同时，伺服电机17带动齿轮一7和传动轮10旋转，通过传动带11传动连接传动轮10可以带动转向齿轮9跟随齿轮一7进行旋转，通过转向齿轮9与齿轮二8的啮合，可以带动齿轮二8与齿轮一7反向旋转，通过齿轮一7和转向齿轮9与齿圈6的啮合，可以带动磁性环5在连接轴3的表面旋转，通过磁性环5的磁性可以使磁性环5在旋转时通过连接轴3带动支撑杆4旋转，在支撑杆4向上收入主机1底端开设的凹槽内，当支撑杆4完全收入主机1内后，电磁铁12断电失去磁性，此时伸缩杆14失去电磁铁12磁力的吸附，在压缩状态刚性弹簧的弹力下向连接轴3运动并连接轴3接触，从而对连接轴3进行锁止；
当支撑杆4收入主机1底端的凹槽后，支撑杆4将活动杆18向上顶起，从而带动顶针19向上运动，使顶针19对顶端与导电板22接触，接触后对电源线23进行导电，从而启动摄像机构24；
控制无人机飞行至渡槽内，无人机在渡槽内飞行时，摄像机构24可以拍摄渡槽槽身内部、槽身外部尤其是底部及下部支撑结构的外部缺陷的图像，包括数码高清照片、全景VR照片及红外热像照片，通过拍摄其图像，通过影像数据采集手段，建立起实物三维或模型数据库，保存渡槽缺陷及各部位和空间关系等重要资源，如渡槽外部缺陷裂缝、渗漏和钢筋锈蚀的实际位置和尺寸，形成虚拟现实的渡槽真实状况，从而判断渡槽的老化病害程度和是否存在安全隐患，同时，管理机决策人员带上头戴式显示器，跟踪头部和身体，可以达到身临其境和浸入式的体验；
在对连接轴3锁止后，伺服电机17停机，从而降低了对电池的消耗；
在无人机电量快消耗完时，无人机自动进行迫降，此时电磁铁12通电，带动刹车板15远离连接轴3，从而实现对连接轴3进行解锁，在解锁后，由于伺服电机17未进行工作，此时磁性环5处于静止状态，无法对连接轴3提供向上运动的动力，支撑杆4在重力的作用下会带动支撑杆4向下摆动伸出主机1的底端，由于主机1底端凹槽安装有挡块，可以实现支撑杆4在主机1的底部呈现倒八字形；
当支撑杆4与地面接触时，电磁铁12进行快速的周期性断电，从而实现对连接轴3进行周期性的锁止，使支撑杆4可以快速周期性的实现围绕连接轴3自由旋转和锁止，当地面不平整时，地面上较高的位置会首先与其中一个支撑杆4接触，此时对支撑杆4锁止，随着主机1的不断下降，会导致主机1向地势低的一侧倾斜，在倾斜时，支撑杆4处于解锁状态，从而在下降时摆正主机1，通过多次的小幅度摆动和调整，四个支撑杆4的倾斜角度会根据地形与主机1呈现不同的角度，当再次锁止支撑杆4时，主机1不在发生倾斜，此时对电磁铁12进行最后一次断电，对支撑杆4进行持续性的锁止，在锁止后，控制器停止对桨叶2进行停机，等待对电池进行充电或更换。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
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 (5)
1.跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备，包括主机（1），其特征在于：所述主机（1）底端的四角处均活动连接有连接轴（3），所述连接轴（3）的表面固定安装有支撑杆（4），所述主机（1）的中部活动连接有磁性环（5），所述磁性环（5）的表面固定安装有齿圈（6），所述主机（1）内腔的底面活动连接有齿轮一（7）、齿轮二（8）和转向齿轮（9），所述齿轮一（7）和转向齿轮（9）远离主机（1）中心的一面固定安装有传动轮（10），所述传动轮（10）的表面传动连接有传动带（11），所述主机（1）中部的左右两侧均固定安装有电磁铁（12），所述电磁铁（12）的前后两个侧面均固定安装有固定管套（13），所述固定管套（13）的内腔活动连接有伸缩杆（14），所述伸缩杆（14）远离电磁铁（12）的一端固定安装有刹车板（15），所述电磁铁（12）的中部电性连接有连接线束（16），所述主机（1）内腔的底面固定安装有伺服电机（17）；所述主机（1）的前后两端均活动连接有活动杆（18），所述活动杆（18）的顶面固定安装有顶针（19），所述活动杆（18）的顶端固定安装有限位板（20），所述限位板（20）的底面固定安装有复位弹簧（21），所述主机（1）中部的前后两端均固定安装有导电板（22），所述导电板（22）靠近主机（1）中心的一面固定安装有电源线（23）；所述主机（1）的四角处均固定安装有桨叶（2），所述主机（1）的右侧面固定安装有摄像机构（24），所述摄像机构（24）内包括高清工业数码相机、全景VR相机和红热成像仪，所述主机（1）的顶端设有控制器和通信装置，所述高清工业数码相机、全景VR相机和红热成像仪均与控制器电性连接；所述转向齿轮（9）位于齿轮一（7）和齿轮二（8）的中部，所述齿轮一（7）和齿轮二（8）分别位于主机（1）内腔的左右两侧，所述转向齿轮（9）的右端与齿轮二（8）啮合，所述齿轮一（7）和齿轮二（8）的底端均与齿圈（6）啮合；所述伸缩杆（14）与电磁铁（12）之间通过刚性弹簧进行连接，所述刹车板（15）远离电磁铁（12）的一面与连接轴（3）靠近主机（1）中心的一面紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备，其特征在于：所述复位弹簧（21）活动套接在活动杆（18）的表面，所述电源线（23）的右端与摄像机构（24）电性连接，所述活动杆（18）的底面与支撑杆（4）的顶面贴合，所述顶针（19）的顶面与导电板（22）的底面贴合。
3.根据权利要求1所述的跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备，其特征在于：所述伺服电机（17）前后两个输出端均固定安装在齿轮一（7）的中部，所述伺服电机（17）位于电磁铁（12）的上方。
4.根据权利要求1所述的跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备，其特征在于：所述支撑杆（4）共有四个，四个所述支撑杆（4）分别分布在主机（1）底端四角处开设的凹槽内，所述凹槽远离主机（1）中心一端的底部固定安装有挡块，四个所述支撑杆（4）的底面与主机（1）的底面处于同一水平面。
5.根据权利要求1-4任一项所述的跨流域调水工程渡槽用的无人机巡检设备的巡检方法，其特征在于：包括以下步骤：
在使用时，首先将装置放置在平面上，启动桨叶（2）的电源，从而使桨叶（2）进行旋转，使桨叶（2）从静止逐渐加速到起飞所需要的转速，此时支撑杆（4）伸出主机（1）的底端，活动杆（18）的底端失去支撑杆（4）的限制，处于拉伸状态的复位弹簧（21）在弹力的作用下带动限位板（20）下移，从而通过活动杆（18）带动顶针（19）下移与导电板（22）分离；
在起飞时，桨叶（2）的转速达到飞行要求，带动主机（1）进行飞行，在飞行时电磁铁（12）和伺服电机（17）同时通电，在通电后，电磁铁（12）产生磁性对伸缩杆（14）进行吸附，从而带动刹车板（15）向电磁铁（12）运动与连接轴（3）分离；
同时，伺服电机（17）带动齿轮一（7）和传动轮（10）旋转，通过传动带（11）传动连接传动轮（10）带动转向齿轮（9）跟随齿轮一（7）进行旋转，通过转向齿轮（9）与齿轮二（8）的啮合，带动齿轮二（8）与齿轮一（7）反向旋转，通过齿轮一（7）和转向齿轮（9）与齿圈（6）的啮合，带动磁性环（5）在连接轴（3）的表面旋转，通过磁性环（5）的磁性使磁性环（5）在旋转时通过连接轴（3）带动支撑杆（4）旋转，在支撑杆（4）向上收入主机（1）底端开设的凹槽内，当支撑杆（4）完全收入主机（1）内后，电磁铁（12）断电失去磁性，此时伸缩杆（14）失去电磁铁（12）磁力的吸附，在压缩状态刚性弹簧的弹力下向连接轴（3）运动并连接轴（3）接触，从而对连接轴（3）进行锁止；
当支撑杆（4）收入主机（1）底端的凹槽后，支撑杆（4）将活动杆（18）向上顶起，从而带动顶针（19）向上运动，使顶针（19）对顶端与导电板（22）接触，接触后对电源线（23）进行导电，从而启动摄像机构（24）；
控制无人机飞行至渡槽内，无人机在渡槽内飞行时，摄像机构（24）拍摄渡槽槽身内部、槽身外部的底部及下部支撑结构的外部缺陷的图像；
在对连接轴（3）锁止后，伺服电机（17）停机，从而降低了对电池的消耗；
在无人机电量快消耗完时，无人机自动进行迫降，此时电磁铁（12）通电，带动刹车板（15）远离连接轴（3），从而实现对连接轴（3）进行解锁，在解锁后，由于伺服电机（17）未进行工作，此时磁性环（5）处于静止状态，无法对连接轴（3）提供向上运动的动力，支撑杆（4）在重力的作用下会带动支撑杆（4）向下摆动伸出主机（1）的底端，由于主机（1）底端凹槽安装有挡块，实现支撑杆（4）在主机（1）的底部呈现倒八字形；
当支撑杆（4）与地面接触时，电磁铁（12）进行快速的周期性断电，从而实现对连接轴（3）进行周期性的锁止，使支撑杆（4）快速周期性的实现围绕连接轴（3）自由旋转和锁止，当地面不平整时，地面上较高的位置会首先与其中一个支撑杆（4）接触，此时对支撑杆（4）锁止，随着主机（1）的不断下降，会导致主机（1）向地势低的一侧倾斜，在倾斜时，支撑杆（4）处于解锁状态，从而在下降时摆正主机（1），通过多次的小幅度摆动和调整，四个支撑杆（4）的倾斜角度会根据地形与主机（1）呈现不同的角度，当再次锁止支撑杆（4）时，主机（1）不在发生倾斜，此时对电磁铁（12）进行最后一次断电，对支撑杆（4）进行持续性的锁止，在锁止后，控制器停止对桨叶（2）进行停机，等待对电池进行充电或更换。
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