[发明专利]地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台及探测方法

权利要求书

1.一种地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台，其特征在于，包括无人机本体、姿态自适应矫正框架、探测元件嵌固机构和灾害源探测元件；

其中，所述无人机本体具有陆空两栖功能；所述姿态自适应矫正框架设置在所述无人机本体的下方且与所述无人机本体相连；所述探测元件嵌固机构设置在所述姿态自适应矫正框架上，所述灾害源探测元件搭载在所述探测元件嵌固机构上；

所述无人机本体用于测量所述无人机本体与起伏地面的距离，当测得的距离差值大于设定阈值时，发送校正指令给所述姿态自适应矫正框架，所述姿态自适应矫正框架根据校正指令调整所述灾害源探测元件的姿态；所述无人机本体还用于记录并存储实况录像、飞行或行走路径、GPS数据与姿态矫正向量；

所述姿态自适应矫正框架包括顶板和至少一个调节框；所述顶板可水平转动地设置在所述无人机本体上；每个所述调节框包括两个第一伸缩臂、两个伸缩套筒和一个滑轨，两个所述第一伸缩臂间隔开地竖向设置，两个所述第一伸缩臂的上端与所述顶板固定，所述滑轨的两端分别对应地通过两个所述伸缩套筒与两个所述第一伸缩臂的下端相连，其中，所述伸缩套筒的一端与所述滑轨固定，所述伸缩套筒的另一端与所述第一伸缩臂的下端铰接；所述探测元件嵌固机构的数量与所述调节框的数量相同，每个所述调节框的所述滑轨上安装有一个所述探测元件嵌固机构。

2.根据权利要求1所述的地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台，其特征在于，所述无人机本体上设有云台相机、激光测距传感器、数据云处理及传输系统和关节控制系统；所述激光测距传感器测量所述无人机本体与起伏地面的距离，所述激光测距传感器测得的距离经由所述数据云处理及传输系统后反馈给关节控制系统，当测得的距离差值大于设定阈值时，所述关节控制系统向所述姿态自适应矫正框架发送校正指令；所述云台相机和所述数据云处理及传输系统记录并存储实况录像、飞行或行走路径、GPS数据与姿态矫正向量。

3.根据权利要求2所述的地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台，其特征在于，所述无人机本体上还设有两栖支撑架，所述两栖支撑架用于陆地行走。

4.根据权利要求3所述的地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台，其特征在于，所述两栖支撑架包括依次相连的球形关节、支撑杆和行走履带。

5.根据权利要求1所述的地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台，其特征在于，所述无人机本体上设有固定底座，所述姿态自适应矫正框架还包括旋转底座，所述顶板通过所述旋转底座可水平转动地与所述固定底座相连。

6.根据权利要求1所述的地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台，其特征在于，所述调节框设置有两个，两个所述调节框间隔开地并行设置。

7.根据权利要求1所述的地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台，其特征在于，每个所述调节框还包括第二伸缩臂，所述第二伸缩臂竖向设置且位于两个所述第一伸缩臂之间，所述第二伸缩臂的上端与所述顶板固定，所述第二伸缩臂的下端与所述滑轨铰接。

8.根据权利要求1所述的地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台，其特征在于，每个所述探测元件嵌固机构包括两个机械抓手，两个所述机械抓手可滑动地设置在所述滑轨上；所述灾害源探测元件通过所述机械抓手固定。

9.一种地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台的探测方法，其特征在于，所述探测方法采用根据权利要求1-8中任意一项所述的地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台进行探测，包括如下步骤：

S1：根据探测目标赋存环境选择空中或地面探测模式，将所述灾害源探测元件搭载到所述探测元件嵌固机构上；

S2：根据规划的探测路径进行空中飞行探测或地面行走探测，所述无人机本体测量所述无人机本体与起伏地面的距离，当测得的距离差值大于设定阈值时，发送校正指令给所述姿态自适应矫正框架，所述姿态自适应矫正框架根据校正指令调整所述灾害源探测元件的姿态；所述无人机本体还记录并存储实况录像、飞行或行走路径、GPS数据与姿态矫正向量；

S3：所述无人机本体自动处理将物探数据处理后配合多元物探信息融合成像技术和人工智能图像识别算法进行灾害源成像，并结合实况录像、飞行或行走路径、GPS数据形成灾害源三维立体交互图像；

S4：当完成规划路径探测任务后，选择沿路径原路返回进行测线的复测，或选择锁定首次探测的灾害源位置进行加密探测，在后续复测及加密探测过程中，选择提前调用首次飞行记录的飞行或行走路径、GPS数据和姿态矫正向量完成探测工作；

S5：进行下一条规划路径的探测或更换灾害源探测元件进行下一种物探方法的探测。