本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種高空安裝傳感器的無(wú)人機(jī)裝置及其安裝方法。

背景技術(shù)：

建筑行業(yè)屬于關(guān)系到人民群眾生命安全的行業(yè)，安全性至關(guān)重要，對(duì)于地震洪水等自然災(zāi)害過(guò)后的建筑，需要測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證安全，需要在建筑物不同地點(diǎn)安裝采集信息的傳感器，通過(guò)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)到系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算，評(píng)估建造物的安全性能以及指標(biāo)。

目前傳感器的安裝多使用人工攀爬，或者出動(dòng)特種設(shè)備進(jìn)行安裝，危險(xiǎn)系數(shù)比較高，成本也比較高，很多特殊領(lǐng)域無(wú)法操作如帶幕墻的建筑物，危橋，危樓等。

雖然已有無(wú)人機(jī)安裝方式，但現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)搭載的設(shè)備比較大，形狀不規(guī)則，對(duì)于無(wú)人機(jī)飛行的穩(wěn)定性有影響，對(duì)飛控的調(diào)節(jié)能力要求比較高，對(duì)于系統(tǒng)抗風(fēng)調(diào)節(jié)能力要求比較大，不便于實(shí)際施工操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高空安裝傳感器的方法，使用無(wú)人機(jī)攜帶安裝機(jī)構(gòu)，通過(guò)飛手操控?zé)o人機(jī)達(dá)到安裝位置，控制安裝機(jī)構(gòu),遠(yuǎn)程遙控安裝機(jī)構(gòu)工作，完成貼裝。自主設(shè)計(jì)的自斷安裝裝置，減少了飛行貼裝過(guò)程中對(duì)飛手的干擾，通過(guò)云臺(tái)相機(jī)、圖傳實(shí)施查看目標(biāo)物體所在位置，調(diào)整無(wú)人機(jī)的移動(dòng)幅度，也可以實(shí)時(shí)觀測(cè)周圍障礙物的位置，起到蔽障的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高空安裝傳感器的無(wú)人機(jī)裝置，包括無(wú)人機(jī)和安裝機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，無(wú)人機(jī)為四軸無(wú)人機(jī)，在無(wú)人機(jī)中心機(jī)體上設(shè)置有GPS模塊、接收機(jī)和電池，在四軸上設(shè)置槳，通過(guò)飛控和接收機(jī)對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步的，安裝機(jī)構(gòu)包括可收縮和伸展的左腳架和右腳架，在其中一個(gè)腳架上安裝一持有傳感器的臂。

進(jìn)一步的，所述持有傳感器的臂可以完成收縮和伸展動(dòng)作，通過(guò)安全開關(guān)、電磁鐵和永磁鐵的作用，可實(shí)現(xiàn)傳感器與臂的分離以及與待安裝面的貼合。

本發(fā)明還提供一種高空安裝傳感器的方法，采用上述高空安裝傳感器的無(wú)人機(jī)裝置，所述方法包括：

(1)、地面狀態(tài)時(shí)，持有傳感器的安裝機(jī)構(gòu)處于折疊狀態(tài)，并且安裝機(jī)構(gòu)折疊在無(wú)人機(jī)重心位置；

(2)、起飛后，工作人員操作無(wú)人機(jī)到指定地點(diǎn)；

(3)、開始工作時(shí)，左右腳架先打開到180°的姿態(tài)，飛控調(diào)節(jié)無(wú)人機(jī)到穩(wěn)步姿態(tài)后，再使彎折模塊工作，平穩(wěn)的打開彎折模塊；

(4)、彎折模塊平緩的打開后，使傳感器超出槳，準(zhǔn)備安裝姿態(tài)；

(5)、通過(guò)控制器手動(dòng)微調(diào)，找正方向后，平移貼裝，觸動(dòng)安全開關(guān)，電磁鐵斷開，傳感器分離，安裝完畢；

(6)、而后，無(wú)人機(jī)由于傳感器離開后重量失衡，需要飛控自動(dòng)調(diào)節(jié)移動(dòng)，空出安全距離，控制無(wú)人機(jī)下降，整個(gè)安裝過(guò)程結(jié)束。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的起飛前飛行機(jī)器人姿態(tài)示意圖。

圖2為本發(fā)明的貼裝姿態(tài)示意圖。

圖3為本發(fā)明的各部件示意圖。

(注意：附圖中的所示結(jié)構(gòu)只是為了說(shuō)明發(fā)明特征的示意，并非是要依據(jù)附圖所示結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

根據(jù)發(fā)明所述的高空安裝傳感器的方法，通過(guò)自主調(diào)教不同部件的重量位置，結(jié)合運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛控調(diào)節(jié)槳轉(zhuǎn)動(dòng)速度，對(duì)動(dòng)平衡的控制，達(dá)到在高空飛行過(guò)程中，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)飛行穩(wěn)定性影響減小。其中，自主設(shè)計(jì)的彎折機(jī)構(gòu)，計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，轉(zhuǎn)動(dòng)速度，選取部件進(jìn)行安裝測(cè)試，經(jīng)過(guò)多次實(shí)際驗(yàn)證確認(rèn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。

如圖1所示的起飛前飛行機(jī)器人姿態(tài)，其中包括左彎折蝸桿模塊5，彎折模塊10和傳感器11。其中，圖中所示的左腳架6和右腳架3著地，彎折系統(tǒng)收縮，傳感器11位置位于重心位置，動(dòng)平衡滿足起飛條件，無(wú)人機(jī)可以垂直起飛，起飛后飛控自動(dòng)調(diào)整姿態(tài)。

如圖2所示的貼裝姿態(tài)，其中包括GPS模塊1，槳2，右腳架3，右彎折蝸桿模塊4，左彎折蝸桿模塊5，左腳架6，電磁鐵7，安全開關(guān)8，永磁鐵9，彎折模塊10。

具體的，飛行機(jī)器人包括四軸飛行無(wú)人機(jī)，在無(wú)人機(jī)中心機(jī)體上設(shè)置有GPS座12，在GPS座上安裝有GPS模塊1，四軸上設(shè)置槳2。在中心機(jī)體下部左右各設(shè)置一對(duì)用于支撐的腳架，包括左腳架6和右腳架3。其中，左右腳架采用“T”字形結(jié)構(gòu)，便于在無(wú)人機(jī)降落到底面時(shí)發(fā)揮起落架的作用，其中兩邊對(duì)稱安裝的“T”字形結(jié)構(gòu)可以起到穩(wěn)固的支撐作用。

進(jìn)一步的，每個(gè)腳架的桿部包括彎折蝸桿模塊，如圖2或圖3所示，左腳架6在其桿部的端部具有左彎折蝸桿模塊5，右腳架3在其桿部的端部具有右彎折蝸桿模塊4。通過(guò)上述左彎折蝸桿模塊5和右彎折蝸桿模塊4，左腳架6和右腳架3被固定到無(wú)人機(jī)的中心機(jī)體的下部。優(yōu)選的，左彎折蝸桿模塊5和右彎折蝸桿模塊4與無(wú)人機(jī)中心機(jī)體可通過(guò)緊固件固定連接。并且，由于左彎折蝸桿模塊5和右彎折蝸桿模塊4的關(guān)節(jié)作用，使得左腳架6和右腳架3可以產(chǎn)生收縮和伸展動(dòng)作。

其中，在其中一個(gè)腳架的末端設(shè)置另一彎折模塊，如圖2或圖3所示，在左腳架6的末端設(shè)置一彎折模塊10，用于持有傳感器11的臂的收縮和伸展動(dòng)作。優(yōu)選的，彎折模塊10與左腳架6的末端可通過(guò)緊固件固定連接。

進(jìn)一步的，持有傳感器11的臂通過(guò)所述彎折模塊10與左腳架6的末端連接，其中彎折模塊10的作用與上述左彎折蝸桿模塊5和右彎折蝸桿模塊4的作用相同。在彎折模塊10的關(guān)節(jié)作用下，持有傳感器11的臂可以產(chǎn)生收縮和伸展動(dòng)作。

其中，持有傳感器11的臂的末端包括一“L”形的平臺(tái)，用于安放傳感器11。具體的，“L”形的平臺(tái)包括一電磁鐵7，用于吸附傳感器11。傳感器11的外側(cè)包括多個(gè)永磁鐵9和一個(gè)安全開關(guān)8，用于與建筑物吸附。優(yōu)選的，永磁鐵9為四個(gè)，分別設(shè)置在傳感器11的四角位置。

當(dāng)傳感器11貼近被貼附表面時(shí)，永磁鐵9與貼附面的鐵材質(zhì)表面在吸力作用下緊緊的貼附，安全開關(guān)8與永磁鐵9有段差，當(dāng)觸動(dòng)安全開關(guān)8后，安全開關(guān)8連接的兩根電線斷開連接，使得電磁鐵7斷電消磁，電磁鐵7不再對(duì)傳感器11具有吸附作用，使得傳感器11分離，達(dá)到貼附安裝的效果。如圖3所示，在無(wú)人機(jī)中心機(jī)體上還設(shè)置有接收機(jī)13和電池14。

操作時(shí)，無(wú)人機(jī)首先處于圖1所示的腳架折疊狀態(tài)，安裝機(jī)構(gòu)折疊在無(wú)人機(jī)重心位置。起飛后工作人員操作無(wú)人機(jī)到指定地點(diǎn)，開始工作時(shí)，左右腳架先打開到180°的姿態(tài)，飛控調(diào)節(jié)到穩(wěn)步姿態(tài)后，再使彎折模塊10工作，平穩(wěn)的打開彎折模塊10。彎折模塊10平緩的打開后，使傳感器11超出槳2，準(zhǔn)備安裝姿態(tài)。通過(guò)遙控器的微調(diào)，找正方向后，平移貼裝，觸動(dòng)安全開關(guān)8，電磁鐵7斷開，傳感器11分離，安裝完畢。而后，無(wú)人機(jī)由于傳感器11離開后重量失衡，需要飛控自動(dòng)調(diào)節(jié)移動(dòng)，空出安全距離，控制無(wú)人機(jī)下降，整個(gè)安裝過(guò)程結(jié)束。

根據(jù)本發(fā)明所述的高空安裝傳感器的方法，具有以下有點(diǎn)：

(1)通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)與安裝機(jī)構(gòu)的結(jié)合，達(dá)到對(duì)傳統(tǒng)安裝方式的革新，降低目前安裝的成本，減少人力物力，可以在特殊環(huán)境超視距安裝。

(2)不受特殊環(huán)境限制，在人力無(wú)法攀爬的場(chǎng)所也容易安裝使用，在復(fù)雜的環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)快速貼裝工作。

(3)提供了一種新的傳感器安裝解決方案，擴(kuò)展了無(wú)人機(jī)使用方向，在目前眾多傳感器安裝使用中最環(huán)保、高效。

以上所述，僅為發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。