CN216560403U - 基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无人机技术领域，特别是一种基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置，包括无人机本体、旋转敲头模块、拾音模块和喷涂标记模块；在所述无人机本体的机架上固定有伸出杆，所述伸出杆前端的下方设有所述旋转敲头模块，所述旋转敲头模块包括电机、软绳和旋转敲头，所述电机固定在所述伸出杆前端下方，所述软绳的一端与所述电机的输出端连接，另一端与所述旋转敲头连接，所述拾音模块安装在所述伸出杆的正前端，所述喷涂标记模块设置在所述伸出杆前端的上方。本装置可快速有效检测出缺陷部位，为工程的维修与评估提供依据，对防止饰面层的脱落起到有效的预防作用，能够减少人员和财物的损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机技术领域，特别是一种基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置。
背景技术
建筑外墙的砂浆饰面、面砖和马赛克饰面，都是利用砂浆将饰面直接粘结于墙体表面。随着时间的推移，由于环境的影响或者施工质量的问题，在饰面层与基底之间将出现不同程度的空鼓现象，并且随着冬夏季节的不断变化日趋严重，直至饰面材料整体剥离、剥落，甚至造成人员伤亡或财物损失。所以，对建筑外墙饰面材料空鼓缺陷的定期检测，掌握外墙饰面材料的空鼓状态就显得尤为重要。
然而，目前对建筑外墙饰面材料空鼓缺陷的检测方法并不多，特别是针对高层建筑外墙饰面材料空鼓状态检测的手段就更少，目前使用较多的检测方法主要有红外热成像仪检测法、人工敲击法和自动检测法，其中人工敲击法和红外热成像检测法是使用较多的方法。人工敲击虽然检测结果准确，但高层建筑外立面需要高空作业操作，检测所需的时间很长、效率低，人员工作风险较高。红外检测法虽然具有效率高、直观快速、人力物力成本低的特点，但测量结果易受外界因素影响，例如周围环境辐射、墙面外表面的反射率、墙面颜色、拍摄角度、太强辐射强度等都会对检测结果产生很大的影响，这将会导致误判率较高。
目前主要由以下三种检测方法：(1)红外热像仪检测法
墙面空鼓缺陷会以温度场异常表现出来，本检测法是通过红外热像仪获取建筑外墙面的温度场，运用技术手段判断出空鼓缺陷的位置和程度。该方法的缺点在于对环境条件的要求较高，尤其是在冬季情况下对建筑阴面的检测效果一般不理想。红外图片上可能会出现不是空鼓造成的温度异常区，这样单纯依赖红外热像图和可见光图像对比存在较高的误判率，为此不能充分确定饰面层粘结缺陷，还需要采用锤击法、拉拔法等其他辅助检测方法进行必要的验证。
(2)人工敲击法
由有经验的作业人员手持空鼓锤对检测墙面进行敲击，通过听辨敲击声音来判断外墙饰面材料是否存在空鼓，并作记录和划出相应的空鼓区域。敲击法虽然检测结果准确，但是对于高层建筑外立面需要高空作业操作，检测所需的时间很长，效率低，该方法的缺点在于效率低、对操作者的经验要求高；尤其对高层建筑较高部位的外墙面来说，需要提供安全的登高设施，存在投入成本高、检测时间长和安全隐患大的缺点。特别是检查高层楼房的外装修时,检查人员必需悬空作业,安全保障更显得尤为重要。
(3)自动检测法
建筑外墙面空鼓自动检测装置是一种可在垂直墙面爬行的设备，其结构组成有其墙面吸附部件包括安装在本体上的负压吸附装置和若干墙体靠轮，敲击部件连接于摆杆的端部上且自动连续产生对外墙面的敲击声，声音采集和存储部件包括安装在敲击部件上的音频采集装置和与该音频采集装置连接的音频存储装置。虽然这种方法可以实现检测，但是由于续航的问题，该方法检测效率不高，并且受楼房形状和外界环境影响较大，这类设备并没有得到广泛应用。
实用新型内容
本实用新型为了有效的解决上述背景技术中的问题，提出了一种基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置。
具体技术方案如下；
一种基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置，其特征在于：包括无人机本体、旋转敲头模块、拾音模块和喷涂标记模块；在所述无人机本体的机架上固定有伸出杆，所述伸出杆前端的下方设有所述旋转敲头模块，所述旋转敲头模块包括电机、软绳和旋转敲头，所述电机固定在所述伸出杆前端下方，所述软绳的一端与所述电机的输出端连接，另一端与所述旋转敲头连接，所述拾音模块安装在所述伸出杆的正前端，所述喷涂标记模块设置在所述伸出杆前端的上方。
优选地，所述拾音模块用于采集敲头敲墙的声音，通过声音判断外饰面是否空鼓。
优选地，所述喷涂模块包括喷涂泵和与其连接的料箱，用于对空鼓区域进行标定。
优选地，所述无人机避障模块安装在所述机架上，避免无人机撞到墙面上。
优选地，所述敲头的内部为空心。
优选地，所述无人机避障模块采用视觉传感器或者超声波设备。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置可快速有效检测出缺陷部位，为工程的维修与评估提供依据，对防止饰面层的脱落起到有效的预防作用，能够减少人员和财物的损失。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型侧视图；
图3是本实用新型俯视图；
图4是本实用新型的立体图。
具体实施方式
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1-4所示，一种基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置，包括无人机本体1、旋转敲头模块2、拾音模块3和喷涂标记模块4；在所述无人机本体的机架上固定有伸出杆5，所述伸出杆前端的下方设有所述旋转敲头模块，所述旋转敲头模块包括电机6、软绳7、旋转敲头8和避障模块9，所述电机固定在所述伸出杆前端下方，所述软绳的一端与所述电机的输出端连接，另一端与所述旋转敲头连接，所述拾音模块安装在所述伸出杆的正前端，所述喷涂标记模块设置在所述伸出杆前端的上方。以多旋翼无人机为载体，自行设计柔性连接的敲头、拾音装置、摄像装置、无线传输模块、喷涂标记装置、无人机避障模块，以实现高效率、低成本检测建筑外饰面空鼓的功能。柔性连接敲头可以避免无人机与墙面的刚性接触，并且可以减小敲击力对无人机产生的反作用力，避免无人机受外力导致的飞行不稳定甚至发生倾覆；拾音装置主要是采集敲头敲墙的声音，通过声音来判断外饰面是否空鼓；摄像装置主要是为地面飞行操作人员提供实时的图像，指导飞行；无线传输模块主要是将声音信号和图像信号传输至地面；喷涂装置是将空鼓的区域进行标定；无人机避障模块主要是利用超声波等装置辅助无人机飞行，避免操作不当使无人机撞到墙面上，导致无人机坠机事故。
(1)无人机稳定飞行
在检测的过程中无人机飞行轨迹与建筑始终要保持合适的距离，若无人机不能稳定飞行，当无人机离建筑较近时，螺旋桨会打到建筑物，甚至会发生无人机撞楼的危险，导致无人机坠机；当无人机离建筑物较远时，会导致敲头远离墙面而不能敲击到墙面，使装置无法正常检测。因此，本项目采用以下几种方式使无人机稳定飞行：
①敲头与无人机柔性连接。柔性连接可以减小敲头产生的反作用力，同时还可以避免无人机与墙面刚性接触，减小外力对无人机的干扰；
②采用轻质空心敲头，来减小敲头的质量，进而减小敲头在旋转敲击时产生的惯性力，降低对无人机的旋转作用力；
③在无人机上安装避障模块，避障模块采用视觉传感系统，可以使无人机与墙壁始终保持一定距离，可以避免无人机撞到墙面上。
本装置主要是利用敲击产生的声音来实时来判定墙面是否空鼓，同时操作人员还要通过无人机实时图像来控制飞行，因此，要解决声音的采集和传输的问题，主要利用图传等无线传输模块来实现。
(3)空鼓区域的标定
由于无人机载重量会影响飞行稳定性和续航时间，因此在空鼓区域的标记设备的要选择质量较小且能实时标记的设备，本项目主要利用气动的方式来实现标定。
(4)敲头的选择
本装置敲击方式是利用敲头旋转进行的，敲头旋转会产生转动惯量，若转动惯量过大会影响无人机飞行的稳定性，因此，敲头将选择空心球体，尽量减少敲头的重量。另一方面，空心敲头敲击时产生的声音也较大，便于声音的采集。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置，其特征在于：包括无人机本体、旋转敲头模块、拾音模块和喷涂标记模块；在所述无人机本体的机架上固定有伸出杆，所述伸出杆前端的下方设有所述旋转敲头模块，所述旋转敲头模块包括电机、软绳和旋转敲头，所述电机固定在所述伸出杆前端下方，所述软绳的一端与所述电机的输出端连接，另一端与所述旋转敲头连接，所述拾音模块安装在所述伸出杆的正前端，所述喷涂标记模块设置在所述伸出杆前端的上方。
2.根据权利要求1所述的基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置，其特征在于，所述拾音模块用于采集敲头敲墙的声音，通过声音判断外饰面是否空鼓。
3.根据权利要求1所述的基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置，其特征在于，所述喷涂标记模块包括喷涂泵和与其连接的料箱，用于对空鼓区域进行标定。
4.根据权利要求1所述的基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置，其特征在于，所述无人机避障模块安装在所述机架上，避免无人机撞到墙面上。
5.根据权利要求1所述的基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置，其特征在于，所述敲头的内部为空心。
6.根据权利要求1所述的基于无人机的高楼外饰面空鼓检测装置，其特征在于，所述无人机避障模块采用视觉传感器或者超声波设备。
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|---|---|---|---|---|
| CN116280304A (zh) * | 2023-03-13 | 2023-06-23 | 通山县捷燕网络科技有限公司 | 一种基于大数据的智能楼宇巡视装置及其巡视系统 |
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2021
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