一種用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機，包括旋翼無人機本體和地面控制系統(tǒng)，旋翼無人機本體底部連接有能前后擺動的敲擊機械臂，該敲擊機械臂的底部設(shè)置有敲擊錘，旋翼無人機本體內(nèi)部設(shè)置有聲紋采集裝置和GPS定位儀。采用上述結(jié)構(gòu)后，上述旋翼無人機能根據(jù)地面控制系統(tǒng)的指示，自動飛向待檢測墻體的位置并懸停，GPS定位儀能對旋翼無人機所處的位置進(jìn)行定位，敲擊錘在敲擊機械臂的帶動下，對待檢測墻體進(jìn)行敲擊，聲紋采集裝置對敲擊錘的敲擊聲進(jìn)行檢測，并將檢測信號傳遞給地面控制系統(tǒng)進(jìn)行確認(rèn)。整個檢測過程，全部自動完成，檢測效率高，能快速確定墻體的空鼓問題區(qū)域。
【專利說明】—種用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種墻體檢測裝置，特別是一種用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著地震、洪水、核污染等大型自然災(zāi)害頻發(fā)，小型多旋翼無人機的研究逐漸成為無人機研究的熱點。小型多旋翼無人機具有成本低、效費比高、無人員傷亡風(fēng)險及可以涉足到有人機無法到達(dá)的區(qū)域(核，化學(xué)，細(xì)菌感染區(qū)域)等優(yōu)點。在軍用和民用領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用前景，如低空偵察、氣象勘測、航空攝影、交通巡邏等。但旋翼無人機在墻體空鼓質(zhì)量檢測方面還沒有涉及。
[0003]外墻抹灰空鼓是抹灰常見的一種質(zhì)量通病，其表現(xiàn)是抹灰層從墻面鼓起來，在抹灰層與墻體之間形成一個空腔。由于抹灰層出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象，常會引起抹面層脫落。如果墻體外側(cè)貼有面磚或石材，還會一起掉下。另外，還會出現(xiàn)開裂、外墻滲水等問題，不僅不美觀，影響建筑物的使用壽命，嚴(yán)重的將會對行人造成傷害，發(fā)生安全事故。
[0004]因此，要嚴(yán)格控制外墻抹灰質(zhì)量，防止產(chǎn)生空鼓現(xiàn)象。另外由于材料的偷工減料，以及建筑的超負(fù)荷承重或者建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，常常會導(dǎo)致墻體的內(nèi)部甚至外表面發(fā)生裂縫。目前對于墻體空鼓的檢測準(zhǔn)確率最高，最常用的是敲擊法和肉眼觀察法。工人們根據(jù)墻體敲擊的回聲的不同以及視覺觀察墻體的外部裂縫情況來判斷墻體的情況。
[0005]申請專利號為201310439955.2的中國專利公開了一種橋梁裂縫實時監(jiān)測及快速預(yù)警裝置，通過雙目視覺傳感器對橋體進(jìn)行實時監(jiān)控，并通過將采集到的圖像信息發(fā)送給遠(yuǎn)程的監(jiān)控主機判斷橋面是否斷裂。此種方法雖然實現(xiàn)了對橋面裂縫的檢測，但是給人有種“后知后覺”的感覺。橋體的斷裂往往是由于橋體內(nèi)部的空鼓造成的，而且很多裂縫都是先從內(nèi)部開始斷裂的。所以對橋體的墻面進(jìn)行定期檢查，是非常有必要的，可以做到防患于未然。很多國家都有定期派工人對大型橋體進(jìn)行敲擊檢測的規(guī)定。
[0006]然而，建筑墻體或橋面墻體的高度均比較高，人工檢測效率低下，容易漏檢，不能隨時進(jìn)行檢測，而且存在不安全因素，因此，急需研發(fā)一種能夠替代人工的自動檢測裝置。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種可以代替人工，完成對墻體的自動檢測，從而確定墻體問題區(qū)域的用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機，包括旋翼無人機本體和與旋翼無人機本體通過無線信號連接的地面控制系統(tǒng)，所述旋翼無人機本體底部通過電機連接有能前后擺動的敲擊機械臂，該敲擊機械臂的底部設(shè)置有敲擊錘，旋翼無人機本體內(nèi)部設(shè)置有聲紋采集裝置和GPS定位儀，所述聲紋采集裝置能采集敲擊錘敲擊待檢測墻體所發(fā)出的的敲擊聲。
[0010]所述聲紋采集裝置為聲波傳感器。
[0011]所述聲紋采集裝置為加裝有旋翼噪聲濾除裝置的聲波傳感器。
[0012]所述旋翼無人機本體上設(shè)置有能檢測旋翼無人機本體與待檢測墻體兩者之間距離的紅外傳感器。
[0013]所述旋翼無人機本體前端設(shè)置有攝像機。
[0014]所述地面控制系統(tǒng)為內(nèi)置聲紋模板的計算機。
[0015]本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)后，上述旋翼無人機能根據(jù)地面控制系統(tǒng)的指示，自動飛向待檢測墻體的位置并懸停，GPS定位儀能對旋翼無人機所處的位置進(jìn)行定位，敲擊錘在敲擊機械臂的帶動下，對待檢測墻體進(jìn)行敲擊，聲紋采集裝置對敲擊錘的敲擊聲進(jìn)行檢測，并將檢測信號傳遞給地面控制系統(tǒng)進(jìn)行確認(rèn)。整個檢測過程，全部自動完成，檢測效率高，能快速確定墻體的空鼓問題區(qū)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型一種用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機的正視圖；
[0017]圖2是本實用新型一種用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機的俯視圖；
[0018]圖3是本實用新型一種用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機的側(cè)視圖。
[0019]其中有:1.旋翼無人機本體；2.敲擊機械臂；3.聲紋采集裝置；4.紅外傳感器；5.GPS定位儀；6.地面控制系統(tǒng)；7.攝像機；8.電機；9.敲擊錘。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體較佳實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]如圖1、圖2和圖3所示，一種用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機，包括旋翼無人機本體I和與旋翼無人機本體I通過無線信號連接的地面控制系統(tǒng)6。該地面控制系統(tǒng)6優(yōu)選為內(nèi)置聲紋模板的計算機。
[0022]上述旋翼無人機本體I底部通過電機8連接有能前后擺動的敲擊機械臂2，該敲擊機械臂2的底部設(shè)置有敲擊錘9。
[0023]上述旋翼無人機本體I內(nèi)部設(shè)置有聲紋采集裝置3和GPS定位儀5，聲紋采集裝置3能采集敲擊錘9敲擊待檢測墻體所發(fā)出的的敲擊聲。聲紋采集裝置3優(yōu)選為聲波傳感器，也可以為光纖聲音采集器等已知的其它聲音采集裝置。
[0024]上述聲波傳感器中優(yōu)選加裝有旋翼噪聲濾除裝置。這樣，聲波傳感器在采集敲擊錘9敲擊待檢測墻體所發(fā)出的的敲擊聲時，由于敲擊機械臂2敲擊墻面聲音的頻率和無人機機翼的噪聲有很大差異，能自動濾除機翼的噪音干擾，就像現(xiàn)在的很多耳機可以自動濾去出歌聲外的雜音一個道理。
[0025]上述旋翼無人機本體I上設(shè)置有能檢測旋翼無人機本體I與待檢測墻體兩者之間距離的紅外傳感器4。這樣，能使旋翼無人機本體I在不同高度時，仍能與待檢測墻體保持相同的距離，也即敲擊錘9敲擊的聲音能保持一致。
[0026]另外，上述旋翼無人機本體I前端設(shè)置有攝像機7，該攝像機7優(yōu)選與地面控制系統(tǒng)6相連接，能對待檢測墻體進(jìn)行拍照。作為替換，攝像機7也可設(shè)置在待檢測墻體上，也在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0027]使用時，旋翼無人機能自動飛向待檢墻壁或者橋體，使用前，為方便GPS定位儀5定位，最好能確定一個檢查的起始位置。紅外傳感器4能保證所有敲擊位置距離待檢測墻體之間的距離相等。
[0028]旋翼無人機懸停到達(dá)指定位置后，懸停，準(zhǔn)備敲擊。接著，敲擊機械臂2在電機8的帶動下，前后擺動，帶著敲擊錘9敲擊待檢測墻體。通過對敲擊機械臂2的長度、敲擊錘9的重量以及電機8的頻率等的設(shè)置，從而控制合適的敲擊聲。
[0029]聲波采集裝置3能自動采集到聲波信號，并自動濾除機翼的噪聲。接著，旋翼無人機本體I上的無線裝置，直接將聲波采集裝置3采集的聲波信號發(fā)送到地面控制系統(tǒng)6。旋翼無人機在這個過程中將慢慢調(diào)整，保持懸停。地面控制系統(tǒng)6在接到聲波信號后，自動進(jìn)行聲波模板的匹配，識別出聲波屬于哪種類型，從而判斷出墻體空鼓的質(zhì)量情況。當(dāng)聲波判斷出來是墻體有裂縫或者有空鼓，地面控制系統(tǒng)6能立刻記錄下此時旋翼無人機的GPS位置數(shù)據(jù)，并發(fā)信號給正對著建筑的攝像機7，進(jìn)行拍照并回傳給地面控制系統(tǒng)6。假如聲波識別出來，墻體沒有質(zhì)量問題，旋翼無人機將飛向下一個位置繼續(xù)檢查，直至完成所有位置的墻體檢測。地面控制系統(tǒng)6也將記錄下所有的問題位置，以便交于維修人員進(jìn)行墻體的定點維修。
【權(quán)利要求】
1.一種用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機，其特征在于:包括旋翼無人機本體(I)和與旋翼無人機本體(I)通過無線信號連接的地面控制系統(tǒng)(6)，所述旋翼無人機本體(I)底部通過電機(8)連接有能前后擺動的敲擊機械臂(2)，該敲擊機械臂(2)的底部設(shè)置有敲擊錘(9 )，旋翼無人機本體(I)內(nèi)部設(shè)置有聲紋采集裝置(3 )和GPS定位儀(5 )，所述聲紋采集裝置(3 )能采集敲擊錘(9 )敲擊待檢測墻體所發(fā)出的的敲擊聲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機，其特征在于:所述聲紋采集裝置(3)為聲波傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機，其特征在于:所述聲紋采集裝置(3)為加裝有旋翼噪聲濾除裝置的聲波傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機，其特征在于:所述旋翼無人機本體(I)上設(shè)置有能檢測旋翼無人機本體(I)與待檢測墻體兩者之間距離的紅外傳感器(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機，其特征在于:所述旋翼無人機本體(I)前端設(shè)置有攝像機(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于墻體空鼓質(zhì)量檢測的旋翼無人機，其特征在于:所述地面控制系統(tǒng)(6)為內(nèi)置聲紋模板的計算機。
【文檔編號】G01N29/04GK204142684SQ201420582741
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】王偉, 韓衛(wèi), 呂宋, 趙立峰 申請人:南京信息工程大學(xué)