(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210587371.9 (22)申请日 2022.05.26 (71)申请人 闽江学院 地址 350108 福建省福州市闽侯县溪 源宫 路200号 (72)发明人 李佐勇　曹新容　郑祥盘　吴宁钰　 唐晓腾　 (74)专利代理 机构 厦门原创专利事务所(普通 合伙) 35101 专利代理师 黄巧香 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 1/08(2006.01) B64D 47/08(2006.01)B64C 39/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于无人机的高层建筑外立面检测装 置及其检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于无人机的高层建筑 外立面检测装置及其检测方法， 涉及无人机检测 技术领域， 为解决现有装置在使用的过程中， 面 对狭窄或复杂的墙面环境， 因光线遮挡或角度限 制， 依靠影像采集模块无法有效检测到墙面状 态， 为保证采集效果， 对无人机操作精度要求较 高的问题。 激光测距传感器， 其安装在所述底支 座的下端； 连接板， 其安装在所述云台基座后端 的下方； 取样基座， 其安装在所述连接板的下方， 所述取样基座的下方设置有承 载板， 且承载板与 取样基座一体成型设置； 伺服电机， 其安装在所 述取样基座的内部， 所述伺服电机的输出端贯穿 并延伸至取样基座的上端， 且安装有斜面反射 镜； 梯形块加固件， 其焊接在所述连接板的后端 面。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115096890 A 2022.09.23 CN 115096890 A 1.一种基于无人机的高层建筑外立面检测装置， 包括机架连接座(1)， 所述机架连接座 (1)的下方安装有云台基座(2)， 所述云台基座(2)包含有侧边板(201)、 底支座(202)和摄像 头(203)， 所述侧边板(201)设置有两个， 且两个侧边板(201)分别安装在所述底支座(202) 上方的两侧， 所述摄像头(203)的两侧通过固定轴(3)与侧边板(201)固定连接， 所述云台基 座(2)的上端通过机架定位板(12)与机架连接座(1)焊接连接； 其特征在于： 还 包括： 激光测距传感器(13)， 其 安装在所述底 支座(202)的下端； 连接板(4)， 其 安装在所述云台基座(2)后端的下 方； 取样基座(5)， 其安装在所述连接板(4)的下方， 所述取样基座(5)的下方设置有承载板 (6)， 且承载板(6)与取样基座(5)一体成型设置； 伺服电机(9)， 其安装在所述取样基座(5)的内部， 所述伺服电机(9)的输出端贯穿并延 伸至取样基座(5)的上端， 且安装有斜 面反射镜(10)； 梯形块加固件(15)， 其焊接在所述连接 板(4)的后端面。 2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的高层 建筑外立面检测装置， 其特征在于： 所 述斜面反射镜(10)镜面的倾斜角度为四十五度， 所述伺服电机(9)与承 载板(6)的连接处设 置有电机 定位槽(18)， 且电机 定位槽(18)与承载板(6)一体成型设置 。 3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的高层 建筑外立面检测装置， 其特征在于： 所 述连接板(4)的两侧均设置有激光避让槽(14)， 且激光避让槽(14)与连接板(4)一体成型设 置。 4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的高层 建筑外立面检测装置， 其特征在于： 所 述取样基座(5)内部的两侧均安装有电动推杆(16)， 所述电动推杆(16)的输出端上安装有 抽真空接头(17)， 所述抽真空接头(17)的前端安装有真空吸盘(11)， 且真空吸盘(11)与抽 真空接头(17)相连通。 5.根据权利要求4所述的一种基于无人机的高层 建筑外立面检测装置， 其特征在于： 所 述承载板(6)的前端安装有取样 斗(7)， 所述取样斗(7)的内部设置有装 料槽(19)， 所述取样 斗(7)的后端通过加固板(8)与承载板(6)焊接连接 。 6.根据权利要求5所述的一种基于无人机的高层 建筑外立面检测装置， 其特征在于： 所 述取样斗(7)的前端面上安装有高锋利刀片(20)， 所述高锋利刀片(20)的后端设置有刀片 连接板(21)， 所述刀片连接 板(21)通过多个第一螺钉(2 2)与取样斗(7)螺纹连接 。 7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的高层 建筑外立面检测装置， 其特征在于： 所 述机架连接座(1)包含有上支板(101)、 下支板(102)和柔性连接套(103)， 所述上支板(101) 的边缘通过柔性连接套(103)与下支板(102)连接， 所述下支板(102)的上表面安装有控制 元件基座(2 9)， 所述上支板(101)的外壁上设置有安装孔(24)， 且安装孔(24)设置有五个。 8.根据权利要求7所述的一种基于无人机的高层 建筑外立面检测装置， 其特征在于： 所 述柔性连接套(10 3)的外壁上安装有拉链(23)。 9.根据权利要求8所述的一种基于无人机的高层 建筑外立面检测装置， 其特征在于： 所 述机架连接座(1)内部的四周均安装有弹簧避震件(26)， 所述弹簧避震件(26)的内部安装 有阻尼杆(28)， 所述弹簧避震件(26)的两端均安装有弹簧座(27)， 两端所述弹簧座(27)通 过第二螺钉(25)分别与上支板(101)和下支板(102)螺纹连接 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115096890 A 210.根据权利要求9所述的一种基于无人机的高层建筑外立面检测装置的检测方法， 其 特征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 检测时， 该检测装置通过机架连接座(1)上的五个安装孔(24)与无人机机架连 接， 由无人机根据预设轨 迹沿高层建筑外立 面飞行； 步骤二： 飞行过程中， 由云台基座(2)内的摄像头(203)完成建筑外立面的图像采集工 作， 基于无人机内置无线数传模块， 将数据上传终端， 经终端处理后， 提取建筑外立面破损 特征， 并基于破损位 点， 和图像中的狭窄以及复杂面， 二次构件巡航轨 迹； 步骤三： 无人机在二次巡航时， 到达狭窄或复杂面后， 其内部的伺服电机(9)和激光测 距传感器(13)驱动， 激光测距传感器(13)发射测距激光， 到达斜面反射镜(10)后， 垂 直折射 至复杂墙体， 同时由伺服电机(9)输出端带动斜面反射镜(10)往复旋转， 使测距激光往复运 动扫描复杂墙面数据； 步骤四： 到达破碎位点 时， 无人机根据墙体破碎位点面层脱落情况， 选取合适大小的脱 落层位点， 并利用电动推杆(16)带动真空吸盘(11)伸出， 贴附在 脱落层上， 由无人机搭载微 型隔膜真空泵， 使真空吸盘(11)产生负压， 吸附住脱落层， 借由电动推杆(16)的收缩力， 使 脱落层与墙体分离， 当脱落层移动至取样斗(7)上方时， 微型隔膜真空泵停止， 使脱落层掉 落至装料槽(19)中， 完成取样； 步骤五： 待无人机在二 次巡航完成时， 即可完成狭窄和复杂墙面的数据采集工作， 并对 墙体脱落层进行 取样， 方面后续分析整理数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115096890 A 3