CN117775343A - 一种应用于工地深基坑检测的测量无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，包括无人机体，所述无人机体的底端设置有可根据地形进行伸缩的支撑腿，所述支撑腿有四个，四个所述支撑机构分别设置在无人机体底端四个边角，所述无人机体底端的中部设置有可同时驱动四个支撑腿伸缩的驱动机构，所述支撑腿的底端转动连接有支撑机构，所述支撑腿的中部设置有可同时将支撑腿的长度和支撑机构的角度进行锁定的锁定机构。本发明，支撑机构可以进行转动，降落时支撑机构接触地面，支撑机构转动可以更加贴合地面，进一步提高无人机的稳定性；锁定机构可以同时对支撑腿的长度以及支撑机构的角度进行固定，提高支撑稳定性。

Description

一种应用于工地深基坑检测的测量无人机

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种应用于工地深基坑检测的测量无人机。

背景技术

工地基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程，它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合，深基坑需要进行深度检测，近年来，由于无人机技术的飞速发展，其能够执行的任务也越来越多，利用无人机进行测量深基坑，不仅节省人力，而且安全性高。由于多旋翼无人机执行任务的工作环境复杂，常需要在一些未知的环境起降，况且工作过程中存在很多不确定性因素，因此对其起降要求也越来越高。现阶段多旋翼无人机均采用由金属或碳纤维管制成的固定式脚架作为起落架，由于其机动性和灵活性较差，导致多旋翼无人机起降时对地面的平整度和坡角要求较高，需要寻找合适的场所或建立着陆场地用于多旋翼无人机起降。当无人机在执行工地深基坑检测任务时，常需要在基坑的底端进行起降，而基坑的底端面地形复杂，常会有凹坑以及斜坡地形，此时采用固定式脚架的多旋翼无人机在上述地况上难以平稳起降，影响无人机在地面上的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，它可以适应地形，使无人机在降落后更加稳定，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，包括无人机体，所述无人机体的底端设置有可根据地形进行伸缩的支撑腿，所述支撑腿有四个，四个所述支撑腿分别设置在无人机体底端四个边角，所述无人机体底端的中部设置有可同时驱动四个支撑腿伸缩的驱动机构，所述支撑腿的底端转动连接有支撑机构，所述支撑腿的中部设置有可同时将支撑腿的长度和支撑机构的角度进行锁定的锁定机构，所述锁定机构包括用于锁定支撑机构角度的支撑板锁定件和用于锁定支撑腿长度的支撑腿锁定块，所述支撑板锁定件与支撑腿锁定块滑动连接，所述支撑腿的中部设置有用于卡合支撑板锁定件和支撑腿锁定块的锁合件，所述锁合件的内部设置有用于驱动锁合件移动的单向电推杆。

进一步的，所述支撑腿包括方杆，所述方杆的一端转动连接有连杆，所述方杆一侧的一端固定连接有凸块，所述凸块的顶部对称转动连接有推拉板，所述方杆的另一端固定连接有套筒，所述套筒的外壁对称设置有延展板，所述套筒的侧壁开设有条形槽，所述套筒的内部滑动连接有空心杆。

进一步的，所述空心杆的内部固定连接有弹簧，所述弹簧的一端与套筒内壁的一端固定连接。

进一步的，所述驱动机构包括双向电推杆，所述双向电推杆的中部固定套设有安装柱，所述安装柱固定连接在无人机体的底端，所述双向电推杆的两端均固定连接有推拉块，所述推拉块的底端对称转动连接有第一连接板，所述第一连接板的底端固定连接有连接柱头，所述连接柱头的底端与对应的推拉板转动连接。

进一步的，所述驱动机构还包括四个呈矩形阵列分布的圆环，四个所述圆环分别固定连接在无人机体底端的四个边角，所述圆环的内部通过轴承转动连接有转轴，所述转轴的底端固定连接有第二连接板，所述第二连接板的底端固定连接有连接端头，所述连接端头的中部与对应连杆的一端转动连接。

进一步的，所述支撑机构包括支撑板，所述支撑板顶端的中部固定连接有第一连接座，所述支撑板通过第一连接座转动连接在空心杆的底端，所述支撑板的顶端对称设置有第二连接座。

进一步的，所述支撑板锁定件包括滑杆，所述滑杆的一端固定连接有延展柱，所述延展柱的两端均转动连接有短杆，两个所述短杆分别与对应支撑板上的两个第二连接座转动连接，所述滑杆侧壁的顶部开设有沿滑杆长度方向等距分布的第一楔形卡槽，相邻两个所述第一楔形卡槽首尾相接，所述第一楔形卡槽的宽度为3-6毫米。

进一步的，所述支撑腿锁定块固定连接在空心杆侧壁的顶部，所述支撑腿锁定块贯穿条形槽，所述滑杆贯穿支撑腿锁定块，且所述滑杆与支撑腿锁定块滑动连接，所述支撑腿锁定块的顶部开设有通槽，所述支撑腿锁定块外壁的顶端开设有沿支撑腿锁定块长度方向等距分布的第二楔形卡槽，相邻两个所述第二楔形卡槽首尾连接，所述第二楔形卡槽的宽度为3-6毫米。

进一步的，所述锁合件包括U形壳，所述U形壳滑动连接在套筒上两个延展板的外部，所述U形壳的顶端固定连接有弧形条，所述弧形条的中部设置有一体式的U形凸起，所述U形凸起的内部固定连接有滑条，所述滑条滑动连接在通槽的内部，所述滑条的底端固定连接有若干与第一楔形卡槽相配合的第一楔形卡条，所述U形凸起的内壁固定连接有若干与第二楔形卡槽相配合的第二楔形卡条。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过驱动机构同时带动四个支撑腿展开，四个支撑腿通过一个驱动机构进行驱动，节省无人机生产所需的零部件，降低生产成本；四个支撑腿展开后，降落时支撑腿的长度可以进行收缩，先接触地面的支撑腿受到压力进行收缩，从而可以适应地形使无人机在降落后更加稳定；支撑机构可以进行转动，降落时支撑机构接触地面，支撑机构转动可以更加贴合地面，进一步提高无人机的稳定性；锁定机构可以同时对支撑腿的长度以及支撑机构的角度进行固定，提高支撑稳定性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明支撑腿和驱动机构的立体结构示意图；

图3为本发明支撑腿的立体结构示意图；

图4为本发明支撑腿的爆炸图；

图5为本发明图4局部A的放大结构示意图；

图6为本发明锁合件的立体结构示意图；

图7为本发明图6局部B的放大结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、无人机体；2、支撑腿；21、方杆；22、连杆；23、凸块；24、推拉板；25、套筒；26、延展板；27、条形槽；28、空心杆；29、弹簧；3、驱动机构；31、双向电推杆；32、推拉块；33、第一连接板；34、连接柱头；35、圆环；36、转轴；37、第二连接板；38、连接端头；39、安装柱；4、支撑机构；41、支撑板；42、第一连接座；43、第二连接座；5、锁定机构；51、支撑板锁定件；511、滑杆；512、延展柱；513、短杆；514、第一楔形卡槽；52、支撑腿锁定块；521、通槽；522、第二楔形卡槽；53、锁合件；531、U形壳；532、弧形条；533、U形凸起；534、滑条；535、第一楔形卡条；536、第二楔形卡条；54、单向电推杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如图1、3和4所示，一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，包括无人机体1，无人机体1的底端设置有可根据地形进行伸缩的支撑腿2，支撑腿2有四个，四个支撑腿2分别设置在无人机体1底端四个边角，无人机体1底端的中部设置有可同时驱动四个支撑腿2伸缩的驱动机构3，支撑腿2的底端转动连接有支撑机构4，支撑机构4包括支撑板41，支撑板41顶端的中部固定连接有第一连接座42，支撑板41通过第一连接座42转动连接在空心杆28的底端，支撑板41的顶端对称设置有第二连接座43，支撑腿2的中部设置有可同时将支撑腿2的长度和支撑机构4的角度进行锁定的锁定机构5，锁定机构5包括用于锁定支撑机构4角度的支撑板锁定件51和用于锁定支撑腿2长度的支撑腿锁定块52，支撑板锁定件51与支撑腿锁定块52滑动连接，支撑腿2的中部设置有用于卡合支撑板锁定件51和支撑腿锁定块52的锁合件53，锁合件53的内部设置有用于驱动锁合件53移动的单向电推杆54。

根据上述结构，在使用时通过驱动机构3同时带动四个支撑腿2展开，四个支撑腿2通过一个驱动机构3进行驱动，节省无人机生产所需的零部件，降低生产成本，四个支撑腿2展开后，降落时支撑腿2的长度可以进行收缩，先接触地面的支撑腿2受到压力进行收缩，从而可以适应地形无人机在降落后更加稳定，支撑机构4可以进行转动，降落时支撑机构4接触地面，支撑机构4转动可以更加贴合地面，进一步提高无人机的稳定性，锁定机构5可以对支撑腿2的长度以及支撑机构4的角度进行固定，提高支撑稳定性。

如图1-4所示，支撑腿2包括方杆21，方杆21的一端转动连接有连杆22，方杆21一侧的一端固定连接有凸块23，凸块23的顶部对称转动连接有推拉板24，方杆21的另一端固定连接有套筒25，套筒25的外壁对称设置有延展板26，套筒25的侧壁开设有条形槽27，套筒25的内部滑动连接有空心杆28，空心杆28的内部固定连接有弹簧29，弹簧29的一端与套筒25内壁的一端固定连接，驱动机构3包括双向电推杆31，双向电推杆31的中部固定套设有安装柱39，安装柱39固定连接在无人机体1的底端，双向电推杆31的两端均固定连接有推拉块32，推拉块32的底端对称转动连接有第一连接板33，第一连接板33的底端固定连接有连接柱头34，连接柱头34的底端与对应的推拉板24转动连接，驱动机构3还包括四个呈矩形阵列分布的圆环35，四个圆环35分别固定连接在无人机体1底端的四个边角，圆环35的内部通过轴承转动连接有转轴36，转轴36的底端固定连接有第二连接板37，第二连接板37的底端固定连接有连接端头38，连接端头38的中部与对应连杆22的一端转动连接。

根据上述结构，在展开支撑腿2时，通过伸长双向电推杆31的两个伸缩缸，带动两个推拉块32分别向无人机体1的两端进行移动，推拉块32移动后推动对应的推拉板24移动，推拉板24向下并向无人机体1底部的外侧推开方杆21，展开时与连杆22连接的连接端头38和与推拉板24进行连接的第一连接板33均转动，从而使支撑腿2向无人机体1的下方和外侧两个方向进行同时展开，展开后空心杆28的底端距离无人机体1的中部相对较远，从而提高无人机体1的翻转半径，使无人机体1的重心更加稳定，进而提高支撑腿2对无人机体1的支撑稳定性，支撑腿2展开后，当无人机体1降落时，先接触地面的支撑机构4，其支撑板41会随着地面的坡度进行转动，从而使支撑板41的底端贴合地面，随着无人机的降落，先接触地面支撑板41上的空心杆28向对应套筒25内部收缩，同时挤压弹簧29，同理随着四个支撑板41均接触地面，四个空心杆28均不同程度的向对应的套筒25内部进行收缩，通过调整四个支撑腿2的长度来适应地面的坡度，从而使无人机体1降落后更加平稳，不易侧翻。

如图4和5所示，支撑板锁定件51包括滑杆511，滑杆511的一端固定连接有延展柱512，延展柱512的两端均转动连接有短杆513，两个短杆513分别与对应支撑板41上的两个第二连接座43转动连接，滑杆511侧壁的顶部开设有沿滑杆511长度方向等距分布的第一楔形卡槽514，相邻两个第一楔形卡槽514首尾相接，第一楔形卡槽514的宽度为3-6毫米，支撑腿锁定块52固定连接在空心杆28侧壁的顶部，支撑腿锁定块52贯穿条形槽27，滑杆511贯穿支撑腿锁定块52，且滑杆511与支撑腿锁定块52滑动连接，支撑腿锁定块52的顶部开设有通槽521，支撑腿锁定块52外壁的顶端开设有沿支撑腿锁定块52长度方向等距分布的第二楔形卡槽522，相邻两个第二楔形卡槽522首尾连接，第二楔形卡槽522的宽度为3-6毫米。

根据上述结构，当支撑板41接触地面后支撑板41发生一定角度的转动，支撑板41转动后经过的短杆513的传动，带动滑杆511沿支撑腿锁定块52进行一定距离的滑动，空心杆28收缩时，带动支撑腿锁定块52沿着条形槽27进行滑动。

如图6和7所示，锁合件53包括U形壳531，U形壳531滑动连接在套筒25上两个延展板26的外部，U形壳531的顶端固定连接有弧形条532，弧形条532的中部设置有一体式的U形凸起533，U形凸起533的内部固定连接有滑条534，滑条534滑动连接在通槽521的内部，滑条534的底端固定连接有若干与第一楔形卡槽514相配合的第一楔形卡条535，U形凸起533的内壁固定连接有若干与第二楔形卡槽522相配合的第二楔形卡条536。

根据上述结构，当无人机降落后，通过伸长单向电推杆54，带动锁合件53整体向下移动，滑条534上的第一楔形卡条535分别卡入到对应的第一楔形卡槽514内部，U形凸起533内壁的第二楔形卡条536对应卡入到第二楔形卡槽522的内部，从而将滑杆511和支撑腿锁定块52的位置进行固定，进而将支撑板41的角度和支撑腿2的长度进行固定，提高支撑腿2对无人机体1支撑的稳定性，卡合固定时，由于支撑板41的角度和空心杆28收缩的长度均为随机，因此第一楔形卡条535在卡入到第一楔形卡槽514内部时，会前后带动滑杆511移动一定的距离，第二楔形卡条536卡入到第二楔形卡槽522内部时会前后带动空心杆28移动一定的距离，因此需要控制第一楔形卡槽514的宽度以及第二楔形卡槽522的宽度相对小，来减小定位时滑杆511和空心杆28移动的距离，以此来提高定位精度。

本发明的工作原理为：在使用时通过驱动机构3同时带动四个支撑腿2展开，四个支撑腿2通过一个驱动机构3进行驱动，节省无人机生产所需的零部件，降低生产成本，四个支撑腿2展开后，降落时支撑腿2的长度可以进行收缩，先接触地面的支撑腿2受到压力进行收缩，从而可以适应地形无人机在降落后更加稳定，支撑机构4可以进行转动，降落时支撑机构4接触地面，当支撑板41接触地面后支撑板41发生一定角度的转动，更加贴合地面，进一步提高无人机的稳定性，支撑板41转动后经过的短杆513的传动，带动滑杆511沿支撑腿锁定块52进行一定距离的滑动，锁合件53可以对支撑腿2的长度以及支撑机构4的角度进行固定，提高支撑稳定性，在展开支撑腿2时，通过伸长双向电推杆31的两个伸缩缸，带动两个推拉块32分别向无人机体1的两端进行移动，推拉块32移动后推动对应的推拉板24移动，推拉板24向下并向无人机体1底部的外侧推开方杆21，展开时与连杆22连接的连接端头38和与推拉板24进行连接的第一连接板33均转动，从而使支撑腿2向无人机体1的下方和外侧两个方向进行同时展开，展开后空心杆28的底端距离无人机体1的中部相对较远，从而提高无人机体1的翻转半径，使无人机体1的重心更加稳定，进而提高支撑腿2对无人机体1的支撑稳定性，支撑腿2展开后，当无人机体1降落时，先接触地面的支撑机构4，其支撑板41会随着地面的坡度进行转动，随着无人机的降落，先接触地面支撑板41上的空心杆28向对应套筒25内部收缩，同时挤压弹簧29，同理随着四个支撑板41均接触地面，四个空心杆28均不同程度的向对应的套筒25内部进行收缩，通过调整四个支撑腿2的长度来适应地面的坡度，从而使无人机体1降落后更加平稳，不易侧翻，当无人机降落后，通过伸长单向电推杆54，带动锁合件53整体向下移动，滑条534上的第一楔形卡条535分别卡入到对应的第一楔形卡槽514内部，U形凸起533内壁的第二楔形卡条536对应卡入到第二楔形卡槽522的内部，从而将滑杆511和支撑腿锁定块52的位置进行固定，进而将支撑板41的角度和支撑腿2的长度进行固定，提高支撑腿2对无人机体1支撑的稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (9)

1.一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，包括无人机体（1），其特征在于：所述无人机体（1）的底端设置有可根据地形进行伸缩的支撑腿（2），所述支撑腿（2）有四个，四个所述支撑腿（2）分别设置在无人机体（1）底端四个边角，所述无人机体（1）底端的中部设置有可同时驱动四个支撑腿（2）伸缩的驱动机构（3），所述支撑腿（2）的底端转动连接有支撑机构（4），所述支撑腿（2）的中部设置有可同时将支撑腿（2）的长度和支撑机构（4）的角度进行锁定的锁定机构（5），所述锁定机构（5）包括用于锁定支撑机构（4）角度的支撑板锁定件（51）和用于锁定支撑腿（2）长度的支撑腿锁定块（52），所述支撑板锁定件（51）与支撑腿锁定块（52）滑动连接，所述支撑腿（2）的中部设置有用于卡合支撑板锁定件（51）和支撑腿锁定块（52）的锁合件（53），所述锁合件（53）的内部设置有用于驱动锁合件（53）移动的单向电推杆（54）。

2.根据权利要求1所述的一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，其特征在于：所述支撑腿（2）包括方杆（21），所述方杆（21）的一端转动连接有连杆（22），所述方杆（21）一侧的一端固定连接有凸块（23），所述凸块（23）的顶部对称转动连接有推拉板（24），所述方杆（21）的另一端固定连接有套筒（25），所述套筒（25）的外壁对称设置有延展板（26），所述套筒（25）的侧壁开设有条形槽（27），所述套筒（25）的内部滑动连接有空心杆（28）。

3.根据权利要求2所述的一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，其特征在于：所述空心杆（28）的内部固定连接有弹簧（29），所述弹簧（29）的一端与套筒（25）内壁的一端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，其特征在于：所述驱动机构（3）包括双向电推杆（31），所述双向电推杆（31）的中部固定套设有安装柱（39），所述安装柱（39）固定连接在无人机体（1）的底端，所述双向电推杆（31）的两端均固定连接有推拉块（32），所述推拉块（32）的底端对称转动连接有第一连接板（33），所述第一连接板（33）的底端固定连接有连接柱头（34），所述连接柱头（34）的底端与对应的推拉板（24）转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，其特征在于：所述驱动机构（3）还包括四个呈矩形阵列分布的圆环（35），四个所述圆环（35）分别固定连接在无人机体（1）底端的四个边角，所述圆环（35）的内部通过轴承转动连接有转轴（36），所述转轴（36）的底端固定连接有第二连接板（37），所述第二连接板（37）的底端固定连接有连接端头（38），所述连接端头（38）的中部与对应连杆（22）的一端转动连接。

6.根据权利要求2所述的一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，其特征在于：所述支撑机构（4）包括支撑板（41），所述支撑板（41）顶端的中部固定连接有第一连接座（42），所述支撑板（41）通过第一连接座（42）转动连接在空心杆（28）的底端，所述支撑板（41）的顶端对称设置有第二连接座（43）。

7.根据权利要求6所述的一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，其特征在于：所述支撑板锁定件（51）包括滑杆（511），所述滑杆（511）的一端固定连接有延展柱（512），所述延展柱（512）的两端均转动连接有短杆（513），两个所述短杆（513）分别与对应支撑板（41）上的两个第二连接座（43）转动连接，所述滑杆（511）侧壁的顶部开设有沿滑杆（511）长度方向等距分布的第一楔形卡槽（514），相邻两个所述第一楔形卡槽（514）首尾相接，所述第一楔形卡槽（514）的宽度为3-6毫米。

8.根据权利要求7所述的一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，其特征在于：所述支撑腿锁定块（52）固定连接在空心杆（28）侧壁的顶部，所述支撑腿锁定块（52）贯穿条形槽（27），所述滑杆（511）贯穿支撑腿锁定块（52），且所述滑杆（511）与支撑腿锁定块（52）滑动连接，所述支撑腿锁定块（52）的顶部开设有通槽（521），所述支撑腿锁定块（52）外壁的顶端开设有沿支撑腿锁定块（52）长度方向等距分布的第二楔形卡槽（522），相邻两个所述第二楔形卡槽（522）首尾连接，所述第二楔形卡槽（522）的宽度为3-6毫米。

9.根据权利要求8所述的一种应用于工地深基坑检测的测量无人机，其特征在于：所述锁合件（53）包括U形壳（531），所述U形壳（531）滑动连接在套筒（25）上两个延展板（26）的外部，所述U形壳（531）的顶端固定连接有弧形条（532），所述弧形条（532）的中部设置有一体式的U形凸起（533），所述U形凸起（533）的内部固定连接有滑条（534），所述滑条（534）滑动连接在通槽（521）的内部，所述滑条（534）的底端固定连接有若干与第一楔形卡槽（514）相配合的第一楔形卡条（535），所述U形凸起（533）的内壁固定连接有若干与第二楔形卡槽（522）相配合的第二楔形卡条（536）。