橋梁檢測旋翼飛行器設(shè)計及運動性能研究.pdf

1、隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的進一步深入，道路顯得更加重要，橋梁作為道路的重要組成部分重要性不言而喻，因此橋梁的可靠性、安全性也成為人們關(guān)注的焦點。傳統(tǒng)的橋梁檢測方法存在很大的局限性，如:實時性差、評估結(jié)果不準確率高等。旋翼飛行器有成本低、操作簡單等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域中。
　　本文將旋翼飛行器應(yīng)用于橋梁檢測中，可以實時動態(tài)的觀測橋梁的健康狀態(tài)。主要內(nèi)容如下:
　　(1)橋梁檢測無人機平臺主要零部件設(shè)計
　　針對橋梁

2、檢測的行業(yè)應(yīng)用，結(jié)合飛行器的總體框架圖，提出了針對新型橋梁檢測系統(tǒng)中橋梁實時影像數(shù)據(jù)無人機采集環(huán)節(jié)中的無人機平臺總體設(shè)計中硬件的選擇方案，包括機架、電調(diào)、電機、飛控板、云臺、相機、遙控器等，對每個硬件做了詳細的參數(shù)介紹。
　　(2)橋梁檢測無人機的結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點，在使設(shè)備滿足各種條件的前提下，對所建的無人機數(shù)據(jù)采集平臺做結(jié)構(gòu)上的改裝，使之適應(yīng)于之前所建平臺獲取不到的橋梁橋體底部數(shù)據(jù)信息的采集，并實驗驗證改裝

3、后的六旋翼飛行器平臺的橋梁影像數(shù)據(jù)信息采集的有效性和實用性。對改裝過程中出現(xiàn)的GPS衛(wèi)星定位儀和云臺的運動干涉以及改裝后云臺是否出現(xiàn)過載的問題進行實驗驗證，并提出具體的解決方案。
　　(3)橋梁檢測無人機繞橋飛策略的制定
　　針對橋梁影像數(shù)據(jù)的無人機采集方案，結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)特點、飛行器飛行時長，制定適合于六旋翼飛行器的繞橋飛策略。結(jié)合后期橋梁影像數(shù)據(jù)處理軟件的需要，定義了橋梁影像數(shù)據(jù)無人機采集的采集參數(shù)以及要求，具體參數(shù)有:相

4、機采集傾斜角度、飛行高度、照片重合率等，并對每條繞橋飛路徑上的六旋翼飛行器采集參數(shù)進行試驗，得出適合于六旋翼飛行器的采集參數(shù)。
　　(4)無人機繞橋飛路徑規(guī)劃研究
　　針對橋梁地形復雜、旋翼飛行器遙控操作困難等問題，結(jié)合六旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)和飛行原理，提出一種針對橋梁地形的路徑規(guī)劃和尋找最優(yōu)路徑的方法。本方法結(jié)合橋梁的結(jié)構(gòu)特點，將三維規(guī)劃分解為垂直二維平面規(guī)劃和水平規(guī)劃，簡化規(guī)劃空間，降低問題的復雜程度。水平路徑規(guī)劃為固定的S