一种基于无人机的高速路面平整度检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于无人机的高速路面平整度检测系统及方法，系统包括：无人机；激光测距传感器；超声波测距传感器；陀螺仪；存储器；处理器，与激光测距传感器、超声波测距传感器、陀螺仪和存储器连接，以控制激光测距传感器、超声波测距传感器和陀螺仪工作，以及比较所有检测点位的第一旋转角度和第二旋转角度；无人机包括：机身；4个机臂，分别从机身前侧的左右两个位置和后侧的左右两个位置延伸而出；旋转电机，设于机臂远离机身的一端；旋翼装置，转动连接在机臂远离机身的一端，且与旋转电机连接。本发明专利技术提高了高速路面平整度的检测效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的高速路面平整度检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及高速路面平整度检测
，尤其是涉及一种基于无人机的高速路面平整度检测系统及方法。

技术介绍

[0002]路面平整度是指路表面纵向凹凸量的偏差值，其是评定路面质量的重要技术指标之一，它关系到行车的安全、舒适以及路面所能承受冲击力的大小和使用寿命，不平整的路表面会增大行车阻力，使车辆产生附加的振动作用，不但影响行车的速度和安全，而且还会影响驾驶的平稳和乘客的舒适程度。因此，很有必要对路面平整度进行测试并保持一定的平整度。
[0003]当前在高速路面施工结束后，通常会通过检测工具测量路面平整度，而在日常的高速路面使用、运营过程中，很少会进行平整度检测。而且主要是用传统路面仪对路面平整度进行测量，传统路面仪包括：单轴加速度传感器、激光测距传感器和里程计数传感器。利用传统路面仪测量时，假设汽车底盘只在垂直于地面的方向上运动，具体测量方法为：利用传统路面仪的单轴加速度传感器测出垂直于地面方向上的垂直加速度，垂直加速度减去静态的重力加速度，得到传统路面仪振动的加速度，对传统路面仪振动的加速度进行二次双重积分，得到传统路面仪振动的位移量，利用激光测距传感器测出传统路面仪与待测试路面的距离，利用里程计数传感器测出传统路面仪的水平位移，用传统路面仪振动的位移量减去传统路面仪与待测试路面的距离，得到的就是传统路面仪水平位移范围内待测试路面的平整度信息。
[0004]所以传统路面仪及其测量方法的过程相对复杂，效率也相对较低，为此，有必要提供一种新的技术方案，以提高检测效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于无人机的高速路面平整度检测系统及方法，旨在提高高速路面平整度的检测效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：本说明书实施例的一方面公开了一种基于无人机的高速路面平整度检测系统，包括：无人机，配置有近端控制器和/或远程控制系统；激光测距传感器，设于所述无人机上，以检测得到第一高度；超声波测距传感器，设于所述无人机上，以检测得到第二高度；陀螺仪，设于所述无人机上，以检测得到检测所述第一高度时的所述无人机与高速路面之间的第一旋转角度，和检测所述第二高度时的所述无人机与高速路面之间的第二旋转角度；存储器，用于存储所述第一高度、第二高度、第一旋转角度和第二旋转角度；
处理器，与所述激光测距传感器、超声波测距传感器、陀螺仪和存储器连接，以控制所述激光测距传感器、超声波测距传感器和陀螺仪工作，以及比较所有检测点位的所述第一旋转角度和第二旋转角度，当所述第一旋转角度和第二旋转角度一致时，将与所述第一旋转角度和第二旋转角度分别对应的所述第一高度和第二高度共同作为高速路面平整度信息；其中，所述无人机包括：机身；4个机臂，分别从所述机身前侧的左右两个位置和后侧的左右两个位置延伸而出；旋转电机，设于所述机臂远离所述机身的一端；旋翼装置，转动连接在所述机臂远离所述机身的一端，且与所述旋转电机连接。
[0007]在一些实施例中，所述无人机设有GPS定位系统和/或加速度传感器和/或气压高度传感器。
[0008]在一些实施例中，所述无人机设有超声波成像装置。
[0009]在一些实施例中，所述超声波成像装置和超声波测距传感器均配置有信号调节电路。
[0010]在一些实施例中，所述旋翼装置包括：装置主体，转动连接在所述机臂远离所述机身的一端，且与所述旋转电机连接；驱动电机，设于所述装置主体上；桨叶，与所述驱动电机连接；第一安装架，设于所述装置主体上；至少2个导向轮，设于所述第一安装架上；第二安装架，转动连接在所述装置主体上；弧形板，设于所述第二安装架上；轮胎，设于所述导向轮与所述弧形板之间，且所述轮胎的外圈面与所述导向轮滑动接触，所述轮胎的内圈面与所述弧形板的外弧面固定连接；其中，所述桨叶位于所述轮胎的内环内，所述桨叶靠近所述轮胎的内环的部分为铁或磁铁，所述弧形板内置有电磁铁；当所述旋转电机驱动所述装置主体旋转时，所述轮胎平行或垂直于地面，或所述轮胎处于平行于地面与垂直于地面之间的状态。
[0011]在一些实施例中，所述导向轮有4个，且当轮胎垂直于地面时，4个所述导向轮与地面之间均具有间距。
[0012]在一些实施例中，所述桨叶具有4个叶片，所述弧形板有4个且与所述桨叶的4个叶片一一对应分布。
[0013]本说明书实施例的另一方面公开了一种基于无人机的高速路面平整度检测方法，通过如上所述的基于无人机的高速路面平整度检测系统实现；所述基于无人机的高速路面平整度检测方法包括：S1.通过近端控制器和/或远程控制系统控制无人机沿高速路面飞行或落地行驶；S2.通过所述无人机上的激光测距传感器检测得到第一高度；S3.通过所述无人机上的超声波测距传感器检测得到第二高度；S4.在执行S2和S3时，通过所述无人机上的陀螺仪，检测得到检测所述第一高度时
的所述无人机与高速路面之间的第一旋转角度，和检测所述第二高度时的所述无人机与高速路面之间的第二旋转角度；S5.比较所有检测点位的所述第一旋转角度和第二旋转角度，当所述第一旋转角度和第二旋转角度一致时，将与所述第一旋转角度和第二旋转角度分别对应的所述第一高度和第二高度共同作为高速路面平整度信息。
[0014]综上所述，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术通过近端控制器和/或远程控制系统控制无人机沿高速路面飞行或落地行驶；通过无人机上的激光测距传感器检测得到第一高度；通过无人机上的超声波测距传感器检测得到第二高度；通过无人机上的陀螺仪，检测得到检测第一高度时的无人机与高速路面之间的第一旋转角度，和检测第二高度时的无人机与高速路面之间的第二旋转角度；比较所有检测点位的第一旋转角度和第二旋转角度，当第一旋转角度和第二旋转角度一致时，将与第一旋转角度和第二旋转角度分别对应的第一高度和第二高度共同作为高速路面平整度信息。通过上述，提高了高速路面平整度的检测效率。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0016]图1为本专利技术中所涉及的无人机的飞行状态示意图。
[0017]图2为本专利技术中所涉及的无人机的转换状态示意图。
[0018]图3为本专利技术中所涉及的无人机的落地行驶状态示意图。
[0019]图4为本专利技术中所涉及的导向轮、轮胎、桨叶和弧形板的配合示意图。
[0020]图5为本专利技术中所涉及的放大器U1的示意图。
[0021]图6为本专利技术中所涉及的连接器J7的示意图。
[0022]图7为本专利技术中所涉及的连接器J3的示意图。
[0023]图8为本专利技术中所涉及的连接器J1的示意图。
[0024]图9为本专利技术中所涉及的放大器U2的示意图。
[0025]图10为本专利技术中所涉及的连接器J15的示意图。
[0026]图11为本专利技术中所涉及的连接器J11的示意图。
[0027]图12为本专利技术中所涉及的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的高速路面平整度检测系统，其特征在于，包括：无人机，配置有近端控制器和/或远程控制系统；激光测距传感器，设于所述无人机上，以检测得到第一高度；超声波测距传感器，设于所述无人机上，以检测得到第二高度；陀螺仪，设于所述无人机上，以检测得到检测所述第一高度时的所述无人机与高速路面之间的第一旋转角度，和检测所述第二高度时的所述无人机与高速路面之间的第二旋转角度；存储器，用于存储所述第一高度、第二高度、第一旋转角度和第二旋转角度；处理器，与所述激光测距传感器、超声波测距传感器、陀螺仪和存储器连接，以控制所述激光测距传感器、超声波测距传感器和陀螺仪工作，以及比较所有检测点位的所述第一旋转角度和第二旋转角度，当所述第一旋转角度和第二旋转角度一致时，将与所述第一旋转角度和第二旋转角度分别对应的所述第一高度和第二高度共同作为高速路面平整度信息；其中，所述无人机包括：机身；4个机臂，分别从所述机身前侧的左右两个位置和后侧的左右两个位置延伸而出；旋转电机，设于所述机臂远离所述机身的一端；旋翼装置，转动连接在所述机臂远离所述机身的一端，且与所述旋转电机连接。2.根据权利要求1所述的基于无人机的高速路面平整度检测系统，其特征在于，所述无人机设有GPS定位系统和/或加速度传感器和/或气压高度传感器。3.根据权利要求1所述的基于无人机的高速路面平整度检测系统，其特征在于，所述无人机设有超声波成像装置。4.根据权利要求3所述的基于无人机的高速路面平整度检测系统，其特征在于，所述超声波成像装置和超声波测距传感器均配置有信号调节电路。5.根据权利要求1所述的基于无人机的高速路面平整度检测系统，其特征在于，所述旋翼装置包括：装置主体，转动连接在所述机臂远离所述机身的一端，且与所述旋转电机连接；驱动电机，设于所述装置主体上；桨叶，与所述驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兵，李欣，曾德力，
申请(专利权)人：四川雅康高速公路有限责任公司，
类型：发明
国别省市：