CN114104314A - 一种用于检测桥梁支座的无人机载体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于检测桥梁支座的无人机载体，属于桥梁工程检测技术领域；其包括：与无人机固定连接的载体支架、用于连接拍摄装置的固定座以及连接载体支架和固定座的支撑件，所述支撑件与所述载体支架之间设有用于减弱所述支撑件振动的第一缓冲连接组件和第二缓冲连接组件，所述第一缓冲连接组件和第二缓冲连接组件之间间隔设置；所述固定座的内部设有用于降低拍摄装置振动的第三缓冲连接组件。本发明能够改善拍摄环境，提高照片和影像的质量。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程检测技术领域，尤其涉及一种用于检测桥梁支座的无人机载体。
背景技术
随着城市建设与道路交通事业的不断发展，大型桥梁、立交桥层出不穷，桥梁已超越原有的意义，不仅为跨越沟壑，更以其空间交叉立体的网路型式完美的呈现出来。国家现有的桥梁设施，经历国家经济高速发展后逐渐进入了养护与维修阶段，尤其近几年出现的桥梁坍塌事故，使得桥梁安全成为桥梁管理部门的重头戏。由于桥梁的支座位置特殊，很多检测设备无法靠近桥梁支座，目前比较常规的检测手段是通过桥检车对桥梁支座处进行检测，但是桥检车在工作时对公路桥梁的占道严重，影响正常的交通运行；同时，检测人员需要高空作业，存在安全风险，检测效率也比较低下。
近年来，无人机桥梁检测技术逐渐进入市场，成为一种较为高效和安全的桥梁检测方式。现有的桥梁检测无人机，需要通过摄像机拍摄桥梁，来对桥梁的安全性能进行检测，在对摄像机进行安装与拆卸时，都需要花费大量时间，使得影响其工作效率。最重要的是现有的无人机能够设置的最小避障距离在一米左右，使得无人机无法太靠近桥底面，而桥梁支座通常是直接挨着桥底面的，拍摄设备与桥梁支座间隔过远，就难以拍摄到高质量的图片和影像。另外，无人机本身的大幅振动，也容易对拍摄设备进行干扰，影响拍摄，使得检测的结果不准确。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种用于检测桥梁支座的无人机载体，用以解决现有无人机载体无法近距离拍摄和振动过大的问题。
本发明提供一种用于检测桥梁支座的无人机载体，包括：与无人机固定连接的载体支架、用于连接拍摄装置的固定座以及连接载体支架和固定座的支撑件，所述支撑件与所述载体支架之间设有用于减弱所述支撑件振动的第一缓冲连接组件和第二缓冲连接组件，所述第一缓冲连接组件和第二缓冲连接组件之间间隔设置；所述固定座的内部设有用于降低拍摄装置振动的第三缓冲连接组件。
进一步的，所述载体支架包括自下而上竖直设置的第一连接支架和第二连接支架，所述第一连接支架包括与无人机连接的底板以及至少三个支撑杆，所述支撑杆的一端与所述底板连接，所述支撑杆的另一端与所述第二连接支架连接。
进一步的，所述第二连接支架包括上连接板、下连接板以及用于连接上连接板和下连接板的连接杆，所述支撑杆的顶端与所述下连接板连接，所述连接杆至少为三根且均匀布设于所述上连接板的外围，所述上连接板的中心设有用于插装所述支撑件的连接孔。
进一步的，所述上连接板与所述支撑件的中部被所述第一缓冲连接组件连接，所述第一缓冲连接组件包括弹性护套，所述弹性护套的外壁与所述连接孔的孔壁固定连接，所述弹性护套的内壁与所述支撑件过盈配合连接。
进一步的，所述支撑件的端部与所述下连接板之间被所述第二缓冲连接组件连接，所述第二缓冲连接组件包括与所述支撑件的端部固定连接的上减振座、与所述下连接板连接的下减振座以及弹性件，所述上减振座和下减振座被所述弹性件连接。
进一步的，所述上减振座上设有至少两个水平设置的第一连接筒，所述下减振座上设有至少两个水平设置的第二连接筒，所述第一连接筒与所述第二连接筒的轴线方向交错设置，所述弹性件为钢丝绳，钢丝绳穿设于所述第一连接筒和所述第二连接筒中。
进一步的，所述固定座包括间隔设置的两固定板，两所述固定板被所述第三缓冲连接组件连接，所述第三缓冲连接组件包括多个减振球，所述减振球设置于两所述固定板的间隔中，铆钉经所述减振球分别与两所述固定板连接。
进一步的，位于上方的所述固定板与拍摄装置连接，所述固定板与拍摄装置之间设有用于调节拍摄装置仰角的调角垫片。
进一步的，所述支撑件的两端设有连接套，所述连接套与所述支撑件可拆卸式连接；一个所述连接套与所述固定板可拆卸式连接，另一个所述连接套与所述上减振座可拆卸式连接。
进一步的，所述底板上还设有电源控制盒，所述电源控制盒与拍摄装置电性连接。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
(1)本发明的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，通过在载体上设置线性连接的第一连接支架、第二连接支架以及支撑杆，使得拍摄装置远离无人机设置，拍摄装置可以贴近桥梁支座牌照和摄像，抵消无人机避障距离对拍摄装置的影响，获得高质量的照片和影响，提高检测的准确度。
(2)本发明的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，通过在支撑件与上连接板之间设置弹性护套，在支撑件与下连接板之间设置钢丝绳减振结构，在固定座内设置减振球，降低拍摄装置在工作时的振动，使得拍摄效果更佳。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明提供的整体结构示意图；
图2是本发明中第二连接支架的结构示意图；
图3是本发明中固定座的结构示意图；
图4是本发明中第一连接支架的结构示意图；
图中，载体支架100、第一连接支架110、底板111、支撑杆112、第二连接支架120、上连接板121、连接孔121a、下连接板122、连接杆123、固定座200、固定板210、调角垫片220、支撑件300、连接套310、第一缓冲连接组件400、弹性护套410、第二缓冲连接组件500、上减振座510、第一连接筒511、下减振座520、第二连接筒521、弹性件530、第三缓冲连接组件600、减振球610、电源控制盒700。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
请参阅图1至图4，本实施例中的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，包括：与无人机固定连接的载体支架100、用于连接拍摄装置的固定座200以及连接载体支架100和固定座200的支撑件300，载体支架100连接着无人机，由无人机通过载体支架100带动整个载体移动。固定座200上安装拍摄装置，拍摄装置包括摄像机和照相机，既能够动态地记录桥梁支座的影像，还能对具体位置进行细节牌照，在更好地分辨率下分析桥梁支座可能存在的问题。支撑件300连接载体支架100和固定座200，支撑件300和载体支架100共同作用于拍摄装置，使得拍摄装置远离无人机设置，缩短拍摄装置与桥梁支座表面的距离，使得拍摄更加清晰。支撑件300与载体支架100之间设有用于减弱支撑件300振动的第一缓冲连接组件400和第二缓冲连接组件500，第一缓冲连接组件400和第二缓冲连接组件500的间隔设置可以对支撑件300进行更加稳定的定位，减弱支撑件300的振动。同时，在固定座200的内部设置的第三缓冲连接组件600能够降低拍摄装置的振动，三者共同作用，减弱拍摄装置的振动，使得拍摄效果更佳。
请参阅图1和图2，载体支架100包括自下而上竖直设置的第一连接支架110和第二连接支架120，第一连接支架110包括与无人机连接的底板111以及至少三个支撑杆112。在具体实施过程中，四根竖直设置的支撑杆112的底部通过螺栓与底板111连接，支撑杆112的顶部与第二连接支架120连接。支撑杆112增加拍摄装置与无人机之间的距离，消除无人机内置避障程序的影响，使得拍摄装置靠近桥梁支座，提高拍摄清晰度。同时，支撑杆112之间相互间隔，可以尽量减少风阻，减弱对无人机飞行的影响。
请参阅图1，第二连接支架120包括上连接板121、下连接板122以及用于连接上连接板121和下连接板122的连接杆123，支撑杆112的顶端与下连接板122通过螺栓连接，在上连接板121的底部和下连接板122顶部均设有凸起，凸起通过螺栓与支撑杆112连接，完成上连接板121和下连接板122之间的固定。四根支撑杆112均匀布设于上连接板121的外围，在四根支撑杆112的中部形成用于容纳支撑件300的空间，上连接板121的中心设有用于插装支撑件300的连接孔121a，支撑件300的端部进入到容纳空间中，第二连接支架120用于连接第一连接支架110和支撑件300，增强支撑件300连接的稳定性。
请继续参阅图1，上连接板121与支撑件300的中部被第一缓冲连接组件400连接，第一缓冲连接组件400包括弹性护套410，弹性护套410的外壁与连接孔121a的孔壁固定连接，弹性护套410的内壁与支撑件300过盈配合连接。在具体实施过程中，弹性护套410由橡胶材质制成，在弹性护套410中设有空腔，空腔可以增强弹性护套410的形变能力，减振缓冲效果更好。弹性护套410的外壁通过胶水与连接孔121a的孔壁固定连接，弹性护套410的内壁与支撑件300过盈配合连接，支撑件300填满与弹性护套410之间的空隙，不给支撑件300留下多余的空间，可以抑制支撑件300振动的产生。需要说明的是，支撑件300具体为支撑管，内部中空的支撑管在保证自身强度的同时，尽量减轻自身的重量，不给无人机制造多余的负担。
请参阅图2，支撑件300的端部与下连接板122之间被第二缓冲连接组件500连接，第二缓冲连接组件500包括与支撑件300的端部固定连接的上减振座510、与下连接板122连接的下减振座520以及弹性件530。在具体时实施过程中，上减振座510包括第一连接座和第一连接筒511两部分，第一连接座的上部与支撑件300连接，第一连接座的下部与第一连接筒511连接，第一连接筒511的筒体与第一连接座固定连接。下减振座520包括第二连接座和第二连接筒521两部分，第二连接座的下部与下连接板122固定连接，第二连接座的上部与第二连接筒521连接，第二连接筒521的筒体与第二连接座固定连接。第一连接筒511与第二连接筒521的轴线方向交错设置，弹性件530具体为钢丝绳，钢丝绳的一端交替穿过第一连接筒511和第二连接筒521并与钢丝绳的另一端固定连接，钢丝绳能够承受无人机在运行时，支撑件300产生的振动，并对振动进行削弱。需要说明的是，第二缓冲连接组件500具体为一种特异结构的钢丝绳减震器，钢丝绳减震器具有非线性刚度和非线性阻尼特性，与传统的橡胶隔振器相比，具有环境适应性强，使用寿命长，安装方式多样，良好的缓冲抗冲性能，阻尼大，安装方便等优点。
请参阅图3，固定座200包括间隔设置的两固定板210，两固定板210被第三缓冲连接组件600连接，第三缓冲连接组件600包括多个减振球610，减振球610具体为橡胶柱，在橡胶柱的中部设有通孔，减振球610设置于两固定板210的间隔中，铆钉经减振球610分别与两固定板210连接，铆钉可以防止固定板210的脱离，固定板210和减振球610均能沿着铆钉的轴线方向移动，两固定板210均与减振球610抵接，两固定板210发生相对移动时，均会挤压减振球610，柔性材质的挤压减能够抑制固定板210发生位移，减弱固定板210的振动，从而降低与固定板210连接的拍摄装置的振动，提高拍摄的清晰度。作为进一步的实施方式，位于上方的固定板210与拍摄装置连接，固定板210与拍摄装置之间设有用于调节拍摄装置仰角的调角垫片220，调角垫片220的截面为楔形，通过调节调角垫片220的厚度和倾斜角度能够改变拍摄装置的镜头相对水平面的仰角，扩大拍摄装置的拍摄范围，进一步优化对桥梁支架的拍摄。
请参阅图1，支撑件300的两端设有连接套310，连接套310的一端封闭，另一端开孔，支撑件300能够插装于孔中，通过在孔壁上旋进螺栓，能够将连接套310和支撑件300连接。在需要时，可以轻易将连接套310和支撑件300拆卸分离。一个连接套310的封闭端与固定板210通过螺栓连接，另一个连接套310的封闭端与上减振座510的第一连接板通过螺栓连接。在必要时，可以通过更换不同长度的支撑件300来调节拍摄装置与桥梁支座的最近距离，从而改变拍摄的影像和照片的清晰程度。
请参阅图4，底板111上还设有电源控制盒700，电源控制盒700与拍摄装置电性连接，电源控制盒700上设置有充电口，电源开关，接受机指示灯观测口以及拍摄设备电源接口，电源控制盒700能够接受外部信号完成对拍摄设备的控制。
工作流程：首先按照上述结构组装好用于检测桥梁支座的无人机载体，将无人机载体安装到相应的无人机上，按下电源控制盒上的电源开关，启动拍照遥控器；打开拍摄设备，调节相关参数启动无人机，控制无人机飞行至检测桥梁支座附件，调整无人机位置保证桥梁支座出现在相机画幅的中央区域；拨动拍照遥控器上的拍照开关进行拍照，重复五次以上；重复以上步骤，完成其他桥梁支座图像采集；最后对桥梁支座图像进行处理，通过图像来分析桥的健康状况。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明之内。
Claims (10)
1.一种用于检测桥梁支座的无人机载体，其特征在于，包括：与无人机固定连接的载体支架、用于连接拍摄装置的固定座以及连接载体支架和固定座的支撑件，所述支撑件与所述载体支架之间设有用于减弱所述支撑件振动的第一缓冲连接组件和第二缓冲连接组件，所述第一缓冲连接组件和第二缓冲连接组件之间间隔设置；所述固定座的内部设有用于降低拍摄装置振动的第三缓冲连接组件。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，其特征在于，所述载体支架包括自下而上竖直设置的第一连接支架和第二连接支架，所述第一连接支架包括与无人机连接的底板以及至少三个支撑杆，所述支撑杆的一端与所述底板连接，所述支撑杆的另一端与所述第二连接支架连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，其特征在于，所述第二连接支架包括上连接板、下连接板以及用于连接上连接板和下连接板的连接杆，所述支撑杆的顶端与所述下连接板连接，所述连接杆至少为三根且均匀布设于所述上连接板的外围，所述上连接板的中心设有用于插装所述支撑件的连接孔。
4.根据权利要求3所述的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，其特征在于，所述上连接板与所述支撑件的中部被所述第一缓冲连接组件连接，所述第一缓冲连接组件包括弹性护套，所述弹性护套的外壁与所述连接孔的孔壁固定连接，所述弹性护套的内壁与所述支撑件过盈配合连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，其特征在于，所述支撑件的端部与所述下连接板之间被所述第二缓冲连接组件连接，所述第二缓冲连接组件包括与所述支撑件的端部固定连接的上减振座、与所述下连接板连接的下减振座以及弹性件，所述上减振座和下减振座被所述弹性件连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，其特征在于，所述上减振座上设有至少两个水平设置的第一连接筒，所述下减振座上设有至少两个水平设置的第二连接筒，所述第一连接筒与所述第二连接筒的轴线方向交错设置，所述弹性件为钢丝绳，钢丝绳穿设于所述第一连接筒和所述第二连接筒中。
7.根据权利要求6所述的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，其特征在于，所述固定座包括间隔设置的两固定板，两所述固定板被所述第三缓冲连接组件连接，所述第三缓冲连接组件包括多个减振球，所述减振球设置于两所述固定板的间隔中，铆钉经所述减振球分别与两所述固定板连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，其特征在于，位于上方的所述固定板与拍摄装置连接，所述固定板与拍摄装置之间设有用于调节拍摄装置仰角的调角垫片。
9.根据权利要求8所述的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，其特征在于，所述支撑件的两端设有连接套，所述连接套与所述支撑件可拆卸式连接；一个所述连接套与所述固定板可拆卸式连接，另一个所述连接套与所述上减振座可拆卸式连接。
10.根据权利要求2所述的一种用于检测桥梁支座的无人机载体，其特征在于，所述底板上还设有电源控制盒，所述电源控制盒与拍摄装置电性连接。
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