一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置转让专利
申请号 : CN201910054352.8
文献号 : CN109795666B
文献日 : 2020-01-03
发明人 : 潘健鸿 , 杨静 , 郑祥盘
申请人 : 福建省特种设备检验研究院
摘要 :
本发明提供了一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置，包括带有控制盒的无人机本体，无人机本体左右两侧均开设有槽道，槽道内前后端均垂直设置有一转动轴，所述转动轴上套设有一支撑臂，且支撑臂可转动地设置于转动轴上，支撑臂的尾部设置有带有电机的机翼，无人机本体开设有一甬道，甬道内设置有一方形筒体，且方形筒体在一转动电机的驱动下能在甬道内进行左右移动，方形筒体中间内部固定有一双向激光测距仪，方形筒体前端和后端均设置有一微型摄像头，方形筒体前端和后端均设置有一微型摄像头，方形筒体左右两侧均固定有一方形框体，两个方形框体内均设置有一横杆，横杆的顶端设置有一标记机构，本发明能有效减轻检验员的劳动强度，方便安装人员对超标准间距的导轨支架纠错整改。
权利要求 :
1.一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置，包括带有控制盒的无人机本体，其特征在于：所述无人机本体左右两侧均开设有槽道，所述槽道内前后端均垂直设置有一转动轴，所述转动轴上套设有一支撑臂，且支撑臂可转动地设置于转动轴上，所述支撑臂的尾部设置有带有电机的机翼，所述无人机本体开设有一甬道，所述甬道内上壁横向设置有一第一齿条，所述甬道前端和后端内下壁分别设置有多个的导向轮，所述甬道内设置有一方形筒体，所述方形筒体左右两侧均固定有一方形框体，两个方形框体与方形筒体一体成型，所述方形筒体前端和后端底部分别开设有一轨道槽，两个轨道槽分别置于所述甬道前端和后端的导向轮上；所述方形筒体顶部表面固定有一转动电机，转动电机的转轴上设置有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条相啮合，所述转动电机驱动方形筒体和方形框体在甬道内进行左右移动；所述方形筒体中间内部固定有一双向激光测距仪，所述方形筒体前端和后端均设置有一微型摄像头，两个方形框体内均设置有一横杆，所述横杆上表面设置有第二齿条，所述方形筒体左侧的方形框体后端和方形筒体右侧的方形框体的前端均设置有一中空的座体，所述座体上设置有驱动电机，所述驱动电机的转轴上设置有第二齿轮，所述第二齿轮穿过座体与所述横杆的第二齿条相啮合，所述座体内设置有两个滚轮，所述横杆底部位于所述滚轮上，所述驱动电机驱动横杆在方形框体内进行前后移动；所述横杆的顶端设置有一标记机构，且两个横杆的标记机构均露出所述座体，所述标记机构包括一腔体，所述腔体固定于所述横杆的顶端，所述腔体上开设有一加油孔，所述腔体的一端面开设有多个孔洞，且腔体的一端面包裹有一吸油棉；所述双向激光测距仪、微型摄像头、转动电机、驱动电机均与所述控制盒连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置，其特征在于：所述控制盒上设置有第一360度摄像头，所述无人机本体底部下表面设置有第二
360度摄像头，所述第一360度摄像头、第二360度摄像头与所述控制盒连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置，其特征在于：所述横杆的尾端设置一限位板，且限位板位于所述方形框体内。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置，其特征在于：所述加油孔上设置有一孔塞。
5.根据权利要求2所述的一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置，其特征在于：所述控制盒内设置有电路板和蓄电池，所述电路板上设置有MCU，所述MCU连接有驱动电机驱动电路、转动电机驱动电路、第一360度摄像头驱动电路、第二360度摄像头驱动电路、微型摄像头驱动电路，所述第一360度摄像头、第二360度摄像头、微型摄像头、驱动电机、转动电机分别对应与第一360度摄像头驱动电路、第二360度摄像头驱动电路、微型摄像头驱动电路、驱动电机驱动电路、转动电机驱动电路连接，所述双向激光测距仪与所述MCU连接，所述MCU连接有一显示屏和一无线通信模块。
说明书 :
一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置
技术领域
[0001] 本发明涉及特种设备技术领域，特别是一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置。
背景技术
[0002] 曳引电梯导轨支架安装在建筑结构井道壁，用于支撑和固定导轨，承受来自电梯轿厢和导轨的各种动力，保障电梯按规定轨迹上下稳定运行。导轨支架固定了导轨的空间位置，安装位置隐蔽,而特种设备安全技术规范TSG T7001《电梯监督检验和定期检验规则》对导轨支架之间的距离有明确的要求，不应超过2.5米。支架间距的测量，一直是检验人员进行工程安装和工程验收工作的重点和难点，此前一般都是通过人工用卷尺逐个测量，对于现在的高层电梯，测量工作费时、费力、易出错，且容易造成安全事故。
发明内容
[0003] 为克服上述问题，本发明的目的是提供一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置，能测出电梯导轨所有支架间的间距，并对大于2.5米的间距进行自动标记，减轻检验员的劳动强度，方便安装人员对超标准间距的导轨支架纠错整改。
[0004] 本发明采用以下方案实现：一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置，包括带有控制盒的无人机本体，所述无人机本体左右两侧均开设有槽道，所述槽道内前后端均垂直设置有一转动轴，所述转动轴上套设有一支撑臂，且支撑臂可转动地设置于转动轴上，所述支撑臂的尾部设置有带有电机的机翼，所述无人机本体开设有一甬道，所述甬道内上壁横向设置有一第一齿条，所述甬道前端和后端内下壁分别设置有多个的导向轮，所述甬道内设置有一方形筒体，所述方形筒体左右两侧均固定有一方形框体，两个方形框体与方形筒体一体成型，所述方形筒体前端和后端底部分别开设有一轨道槽，两个轨道槽分别置于所述甬道前端和后端的导向轮上；所述方形筒体顶部表面固定有一转动电机，转动电机的转轴上设置有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条相啮合，所述转动电机驱动方形筒体和方形框体在甬道内进行左右移动；所述方形筒体中间内部固定有一双向激光测距仪，所述方形筒体前端和后端均设置有一微型摄像头，两个方形框体内均设置有一横杆，所述横杆上表面设置有第二齿条，所述方形筒体左侧的方形框体后端和方形筒体右侧的方形框体的前端均设置有一中空的座体，所述座体上设置有驱动电机，所述驱动电机的转轴上设置有第二齿轮，所述第二齿轮穿过座体与所述横杆的第二齿条相啮合，所述座体内设置有两个滚轮，所述横杆底部位于所述滚轮上，所述驱动电机驱动横杆在方形框体内进行前后移动；所述横杆的顶端设置有一标记机构，且两个横杆的标记机构均露出所述座体，所述标记机构包括一腔体，所述腔体固定于所述横杆的顶端，所述腔体上开设有一加油孔，所述腔体的一端面开设有多个孔洞，且腔体的一端面包裹有一吸油棉；所述双向激光测距仪、微型摄像头、转动电机、驱动电机均与所述控制盒连接。
[0005] 进一步的，所述控制盒上设置有第一360度摄像头，所述无人机本体底部下表面设置有第二360度摄像头，所述第一360度摄像头、第二360度摄像头与所述控制盒连接。
[0006] 进一步的，所述横杆的尾端设置一限位板，且限位板位于所述方形框体内。
[0007] 进一步的，所述加油孔上设置有一孔塞。
[0008] 进一步的，所述控制盒内设置有电路板和蓄电池，所述电路板上设置有MCU，所述MCU连接有驱动电机驱动电路、转动电机驱动电路、第一360度摄像头驱动电路、第二360度摄像头驱动电路、微型摄像头驱动电路，所述第一360度摄像头、第二360度摄像头、微型摄像头、驱动电机、转动电机分别对应与第一360度摄像头驱动电路、第二360度摄像头驱动电路、微型摄像头驱动电路、驱动电机驱动电路、转动电机驱动电路连接，所述双向激光测距仪与所述MCU连接，所述MCU连接有一显示屏和一无线通信模块。
[0009] 本发明的有益效果在于：本发明无人机本体左右两侧均开设有槽道，无人机的机翼能转动设置在槽道内，这样无人机不使用时机翼能折叠收起，减少了无人机占用的空间；且本发明在一方形筒体内设置有微型摄像头和双向激光测距仪，方形筒体左右两侧均固定有一方形框体，且该方形筒体和方形框体在转动电机的驱动下能在甬道内进行左右移动；
这样无人机在进行测量的时候，先通过微型摄像头查看电梯导轨支架的位置，然后驱动方形筒体进行移动到电梯导轨支架的位置后，双向激光测距仪再进行测距；而方形框体内均设置有一横杆，横杆的顶端设置有一标记机构，在双向激光测距仪测量到导轨支架间距大于2.5米时进行标记，该标记采用墨水，这样检验员下次就知道哪里的导轨支架有问题，告知安装人员方便其对超标准间距的导轨支架纠错整改，提高了工作效率，有效减轻检验员的劳动强度，且保证了检验员的人身安全。
这样无人机在进行测量的时候，先通过微型摄像头查看电梯导轨支架的位置，然后驱动方形筒体进行移动到电梯导轨支架的位置后，双向激光测距仪再进行测距；而方形框体内均设置有一横杆，横杆的顶端设置有一标记机构，在双向激光测距仪测量到导轨支架间距大于2.5米时进行标记，该标记采用墨水，这样检验员下次就知道哪里的导轨支架有问题，告知安装人员方便其对超标准间距的导轨支架纠错整改，提高了工作效率，有效减轻检验员的劳动强度，且保证了检验员的人身安全。
附图说明
[0010] 图1是本发明的正面结构示意图。
[0011] 图2是本发明的侧面图。
[0012] 图3是本发明的俯视图。
[0013] 图4是本发明的侧面的剖面图。
[0014] 图5是本发明涉及的电路结构示意图。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0016] 参见图1至图5所示，本发明提供了一种基于无人机的电梯导轨支架间距标记的测量装置，包括带有控制盒11的无人机本体1，该控制盒已经是现有技术，在此不进行描述控制盒如何控制无人机本体进行飞行的原理；所述无人机本体1左右两侧均开设有槽道12，所述槽道12内前后端均垂直设置有一转动轴13，所述转动轴13上套设有一支撑臂14，且支撑臂14可转动地设置于转动轴13上，所述支撑臂14的尾部设置有带有电机的机翼2，这样无人机不使用时机翼能折叠收起，减少了无人机暂用的空间；所述无人机本体1开设有一甬道15，所述甬道15内上壁横向设置有一第一齿条16，所述甬道15前端和后端内下壁分别设置有多个的导向轮17，所述甬道15内设置有一方形筒体3，所述方形筒体3左右两侧均固定有一方形框体4，两个方形框体4与方形筒体3一体成型，所述方形筒体3前端和后端底部分别开设有一轨道槽31，两个轨道槽31分别置于所述甬道前端和后端的导向轮17上；所述方形筒体3顶部表面固定有一转动电机5，转动电机5的转轴上设置有第一齿轮51，所述第一齿轮
51与所述第一齿条16相啮合，所述转动电机5驱动方形筒体3和方形框体4在甬道15内进行左右移动；所述方形筒体3中间内部固定有一双向激光测距仪32，所述方形筒体3前端和后端均设置有一微型摄像头33，两个方形框体4内均设置有一横杆6，所述横杆6上表面设置有第二齿条61，所述方形筒体3左侧的方形框体4后端和方形筒体3右侧的方形框体4的前端均设置有一中空的座体41，所述座体41上设置有驱动电机42，所述驱动电机42的转轴上设置有第二齿轮43，所述第二齿轮43穿过座体41与所述横杆6的第二齿条61相啮合，所述座体41内设置有两个滚轮44，所述横杆6底部位于所述滚轮44上，所述驱动电机42驱动横杆6在方形框体4内进行前后移动；由于滚轮44和驱动电机42的作用，横杆6能在方形框体4内进行移动，且不会偏移轨道；所述横杆6的顶端设置有一标记机构7，且两个横杆6的标记机构7均露出所述座体41，所述标记机构7包括一腔体71，所述腔体71固定于所述横杆6的顶端，所述腔体71上开设有一加油孔72，所述腔体71的一端面开设有多个孔洞（未图示），且腔体的一端面包裹有一吸油棉73；所述双向激光测距仪32、微型摄像头33、转动电机5、驱动电机42均与所述控制盒11连接。这样可以将墨水通过加油孔加入到腔体71内，由于腔体71内有孔洞，墨水会通过孔洞流入到吸油棉73上，这样当吸油棉与电梯导轨支架进行接触后即可进行标记。
51与所述第一齿条16相啮合，所述转动电机5驱动方形筒体3和方形框体4在甬道15内进行左右移动；所述方形筒体3中间内部固定有一双向激光测距仪32，所述方形筒体3前端和后端均设置有一微型摄像头33，两个方形框体4内均设置有一横杆6，所述横杆6上表面设置有第二齿条61，所述方形筒体3左侧的方形框体4后端和方形筒体3右侧的方形框体4的前端均设置有一中空的座体41，所述座体41上设置有驱动电机42，所述驱动电机42的转轴上设置有第二齿轮43，所述第二齿轮43穿过座体41与所述横杆6的第二齿条61相啮合，所述座体41内设置有两个滚轮44，所述横杆6底部位于所述滚轮44上，所述驱动电机42驱动横杆6在方形框体4内进行前后移动；由于滚轮44和驱动电机42的作用，横杆6能在方形框体4内进行移动，且不会偏移轨道；所述横杆6的顶端设置有一标记机构7，且两个横杆6的标记机构7均露出所述座体41，所述标记机构7包括一腔体71，所述腔体71固定于所述横杆6的顶端，所述腔体71上开设有一加油孔72，所述腔体71的一端面开设有多个孔洞（未图示），且腔体的一端面包裹有一吸油棉73；所述双向激光测距仪32、微型摄像头33、转动电机5、驱动电机42均与所述控制盒11连接。这样可以将墨水通过加油孔加入到腔体71内，由于腔体71内有孔洞，墨水会通过孔洞流入到吸油棉73上，这样当吸油棉与电梯导轨支架进行接触后即可进行标记。
[0017] 其中，所述控制盒11上设置有第一360度摄像头18，所述无人机本体1底部下表面设置有第二360度摄像头19，所述第一360度摄像头18、第二360度摄像头19与所述控制盒11连接。其中微型摄像头设置的位置不会遮挡住双向激光测距仪发出的红外线。该第一360度摄像头18，第二360度摄像头19能对电梯梯井中的上下情况进行查看，该微型摄像头33能查看电梯导轨支架具体的位置，从而使得双向激光测距仪32能更好地对电梯导轨支架安装间距进行测量。其中，微型摄像头型号为：KF-205M或者DV-AHD3303-720P。360度摄像头型号为：JR-CAM02或者普联TL-IPC53A。
[0018] 在本实施例中，所述双向激光测距仪32型号为VH-80双向激光测距仪。这样能更加精确地测量电梯导轨支架安装间距。
[0019] 另外，所述横杆6的尾端设置一限位板62，且限位板62位于所述方形框体4内。这样横杆6往外伸到最顶的时候，不会从方形框体上滑落。所述加油孔72上设置有一孔塞（未图示）。从而使得腔体内的墨水不会暴露在空气中。
[0020] 在本实施例中，所述控制盒11内设置有电路板（未图示）和蓄电池（未图示），所述电路板上设置有MCU8，所述MCU8连接有驱动电机驱动电路81、转动电机驱动电路82、第一360度摄像头驱动电路83、第二360度摄像头驱动电路84、微型摄像头驱动电路85，所述第一
360度摄像头18、第二360度摄像头19、微型摄像头33、驱动电机42、转动电机5分别对应与第一360度摄像头驱动电路83、第二360度摄像头驱动电路84、微型摄像头驱动电路85、驱动电机驱动电路81、转动电机驱动电路82连接，所述双向激光测距仪32与所述MCU8连接，所述MCU8连接有一显示屏86和一无线通信模块87。MCU 可以是STM32芯片。实际应用中MCU也可以是其他型号的芯片。远程终端或者手持设备能通过无线通信模块来控制MCU对转动电机进行控制，如MCU控制转动电机是顺时针转动还是逆时针转动，从而使得方形筒体上的双向激光测距仪32能更好地靠近电梯导轨支架，测量后的结果能通过显示屏进行显示。在双向激光测距仪测量到导轨支架间距大于2.5米时，MCU控制驱动电机驱动电路来使驱动电机将横杆向往伸出，在横杆伸出到导轨支架后，远程终端或者手持设备能通过无线通信模块来控制MCU对驱动电机进行停止工作，此时横杆前端的标记机构上的吸油棉会流出墨水在导轨支架上进行标记，这样检验员下次就知道哪里的导轨支架有问题，标记后，远程终端或者手持设备能通过无线通信模块来控制MCU使驱动电机将横杆向往回收，从而为下次标记做准备。
360度摄像头18、第二360度摄像头19、微型摄像头33、驱动电机42、转动电机5分别对应与第一360度摄像头驱动电路83、第二360度摄像头驱动电路84、微型摄像头驱动电路85、驱动电机驱动电路81、转动电机驱动电路82连接，所述双向激光测距仪32与所述MCU8连接，所述MCU8连接有一显示屏86和一无线通信模块87。MCU 可以是STM32芯片。实际应用中MCU也可以是其他型号的芯片。远程终端或者手持设备能通过无线通信模块来控制MCU对转动电机进行控制，如MCU控制转动电机是顺时针转动还是逆时针转动，从而使得方形筒体上的双向激光测距仪32能更好地靠近电梯导轨支架，测量后的结果能通过显示屏进行显示。在双向激光测距仪测量到导轨支架间距大于2.5米时，MCU控制驱动电机驱动电路来使驱动电机将横杆向往伸出，在横杆伸出到导轨支架后，远程终端或者手持设备能通过无线通信模块来控制MCU对驱动电机进行停止工作，此时横杆前端的标记机构上的吸油棉会流出墨水在导轨支架上进行标记，这样检验员下次就知道哪里的导轨支架有问题，标记后，远程终端或者手持设备能通过无线通信模块来控制MCU使驱动电机将横杆向往回收，从而为下次标记做准备。
[0021] 其中，MCU也可以连接有LED灯，该LED灯设置于微型摄像头和第一360度摄像头18、第二360度摄像头19附近，这样能更好地为摄像头提供光源。
[0022] 本发明的工作原理如下：
[0023] 将电梯的轿厢降到梯井的最底部，远程终端或者手持设备控制无人机飞行到梯井内，无人机自身带有LED灯，从而提供光源，无人机飞行在两个电梯导轨支架之间，对电梯导轨支架的间距进行测量的时候，先通过微型摄像头查看电梯导轨支架的位置，然后远程终端或者手持设备控制MCU使转动电机驱动方形筒体进行移动到电梯导轨支架的位置后，双向激光测距仪再进行测距；这样激光测距仪获得的数据比较准确，数据可以通过显示屏进行显示，或者通过无线通信模块发送至远程终端或者手持设备；而在双向激光测距仪测量到导轨支架间距大于2.5米时进行标记，MCU控制驱动电机驱动电路来使驱动电机将横杆向往伸出，在横杆伸出到导轨支架后，远程终端或者手持设备能通过无线通信模块来控制MCU对驱动电机进行停止工作，此时横杆前端的标记机构上的吸油棉会流出墨水在导轨支架上进行标记，这样检验员下次就知道哪里的导轨支架有问题，标记后，远程终端或者手持设备能通过无线通信模块来控制MCU使驱动电机将横杆向往回收，从而为下次标记做准备；提高了工作效率，有效减轻检验员的劳动强度，且保证了检验员的人身安全。而在双向激光测距仪测量到导轨支架间距小于等于2.5米时不进行标记处理，无人机继续飞行在梯井内对其他电梯导轨支架的间距进行测量。
[0024] 总之，本发明无人机本体左右两侧均开设有槽道，无人机的机翼能转动设置在槽道内，这样无人机不使用时机翼能折叠收起，减少了无人机暂用的空间；且本发明在一方形筒体内设置有微型摄像头和双向激光测距仪，方形筒体左右两侧均固定有一方形框体，且该方形筒体和方形框体在转动电机的驱动下能在甬道内进行左右移动；这样无人机在进行测量的时候，先通过微型摄像头查看电梯导轨支架的位置，然后驱动方形筒体进行移动到电梯导轨支架的位置后，双向激光测距仪再进行测距；而方形框体内均设置有一横杆，横杆的顶端设置有一标记机构，在双向激光测距仪测量到导轨支架间距大于2.5米时进行标记，该标记采用墨水，这样检验员下次就知道哪里的导轨支架有问题，从而进行更换，提高了工作效率，有效减轻检验员的劳动强度，且保证了检验员的人身安全。
[0025] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。