[发明专利]无损检查系统和对象的无损检查方法

说明书

提供了无损检查系统和对象的无损检查方法。无损检查(“NDI”)系统包括无人飞行器(“UAV”)，该无人飞行器包括主体结构和至少一个支撑臂。该支撑臂包括第一臂部分，其第一端与主体结构联接，以及其第二端与第二臂部分联接。第二臂部分包括与第一臂部分的第二端联接的第一端和与NDI扫描装置联接的第二端。该支撑臂还包括设置在第一臂部分和第二臂部分之间的顺应性构件。NDI扫描装置包括一个或多个NDI传感器。

技术领域

本公开总体上涉及检查活动，并且更具体地涉及无人飞行器对对象的结构的远程检查。

背景技术

结构的无损检查(“NDI”)涉及对结构进行彻底检查，而不会损坏结构或需要对结构进行大量拆卸。NDI通常用于飞机工业中，以检查飞机结构是否有任何类型的内部或外部结构损坏，诸如裂纹、空隙或孔隙，这些可能会对飞机的性能产生不利影响。

对结构和各种类型的对象的基于人的亲自检查可能是费时、昂贵、困难并且通常对个人执行来说是危险的。通常，无人飞行器(“UAV”)可用于交付用于大型远程结构的视觉检查和一些简单的红外热成像的装置。然而，当前的UAV交付系统不提供非对峙NDI功能或简单的维护协助。

发明内容

响应于当前的技术水平，特别是响应于尚未被当前可用的技术完全解决的传统无损检查技术的缺点，本申请的主题已经被开发出来。因此，已经开发了本申请的主题以提供一种克服了现有技术的至少一些上述缺点的装置、系统和相关方法。

本文公开了一种用于无损检查(“NDI”)传感器的支撑臂的装置。支撑臂包括第一臂部分，该第一臂部分具有耦接至无人飞行器(UAV)的主体结构的第一端和耦接至第二臂部分的第二端。第二臂部分具有耦接至NDI扫描装置的第一端和耦接至第一臂部分的第二端的第二端，以及设置在第一臂部分和第二臂部分之间的顺应性构件。

在某些实施例中，第一臂部分通过旋转关节能枢转地耦接至第二臂部分，该旋转关节允许第二臂部分相对于第一臂部分顺应性地运动。在其他实施例中，第二臂部分能滑动地耦接至第一臂部分，并且利用它们之间的顺应性元件伸缩进入第一臂部分。

进一步公开了一种使用UAV的NDI系统以及通过上述支撑臂与UAV耦接的NDI扫描装置。在一些实施例中，该系统包括环绕无人飞行器的主体结构并与其耦接的环形底座。在该示例中，至少一个支撑臂在第一臂部分的第一端处与环形底座刚性地耦接。该系统还可以包括第二支撑臂，该第二支撑臂与主体结构耦接并且具有平衡NDI扫描装置的重量。

NDI扫描装置可以包括将NDI扫描装置耦接至结构的表面的安装机构，其中该安装机构为基于磁性的、基于真空的、基于静电的、基于夹持器的或基于粘合剂的安装机构。在某些实施例中，UAV能操作以使用预定的飞行路径来移动，该预定的飞行路径使用从跟踪系统获得或使用遥控系统控制的位置和定向数据。NDI扫描装置的一个或多个NDI传感器包括但不限于涡流传感器、超声传感器、声学传感器、机械阻抗传感器、光学传感器、x射线反向散射传感器、计算机断层扫描传感器、表面粗糙度传感器、红外热成像、微波传感器和太赫兹传感器。在一些实施例中，一个或多个NDI传感器相对于待检查的结构移动。

在一些实施例中，该系统还包括一个或多个维护工具，包括但不限于：打磨机，钻头，刷子，喷漆器，标记器，油墨印章，激光器或目标施加器。该系统还可以包括用于使NDI扫描装置在待检查的表面周围移动的移动机构。

还提供了一种利用上述系统使用无人飞行器对表面进行无损检查的方法。