基于IAPF算法和Arduino單片機的橋檢無人機研究.pdf

1、無人機(UAV)技術(shù)可使橋梁檢測的效率大為提高，且在經(jīng)濟(jì)性方面具有較強的優(yōu)越性。但目前的無人機仍無法滿足橋梁檢測的工程條件和要求，主要有以下兩方面的問題:1）無人機無避障功能，橋梁檢測過程中存在諸多的安全隱患;2）無人機圖傳系統(tǒng)未能與橋梁檢測相結(jié)合。針對這兩個問題，本文從理論上和實踐上提出切實可行的方法。主要從以下幾方面展開。
　　首先，闡述人工勢場法在無人機進(jìn)行橋梁檢測避障的優(yōu)越性。針對傳統(tǒng)的人工勢場法存在局部最小點和目標(biāo)不可達(dá)

2、的兩個問題，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)自身的特點，提出改進(jìn)人工勢場法(IAPF)。并進(jìn)行相應(yīng)的仿真測試驗證該算法的有效性。
　　其次，闡述橋梁檢測無人機硬件和軟件的具體實現(xiàn)。引入Pixhawk飛控、Arduino單片機以及超聲波傳感器，在無避障功能的無人機基礎(chǔ)上，添加了自動避障系統(tǒng)的硬件裝置，并進(jìn)行軟件編寫，并進(jìn)行實際測試。
　　再次，進(jìn)行在裂縫檢測的應(yīng)用研究。引入圖像傳輸技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)，通過圖像信息計算出實際裂縫的長度和寬度，最

3、后進(jìn)行對照試驗探究其效果。
　　最后，試驗驗證改進(jìn)后的無人機在橋梁檢測中的可行性。在介紹該橋梁的情況之后，引入對照試驗，將無人機檢測的方法和常規(guī)檢測方法引入該橋的外觀檢測，分別介紹了兩種檢測方法的實施方法和評分結(jié)果。對這兩種方法分別從檢測手段的圖像效果、經(jīng)濟(jì)性和完成效率上進(jìn)行比較。
　　經(jīng)測試，無人機進(jìn)行檢測具有較好地清晰度和可靠的評分結(jié)果，在經(jīng)濟(jì)性和效率上具有較大的優(yōu)越性，其滿足橋梁檢測工程實踐的要求，在橋梁檢測應(yīng)用中具有