An unmanned aerial vehicle (UAV)-based system for contact inspection of civil infrastructure includes a UAV equipped with a modular payload comprising an actuated boom, contact-based end effector, and multi-modal sensor suite. The end effector uses spring-loaded strikers or toothed rollers to excite the structure surface, generating diagnostic acoustic vibrations. Onboard sensors measure the acoustic response, which is analyzed in real-time by a machine learning model to detect and quantify subsurface defects like delamination, voids, and cracks. Auxiliary sensors enable intelligent navigation relative to the structure surface and precise defect localization. The system allows remote, automated inspection of hard-to-reach areas, overcoming the safety and accuracy limitations of manual methods. By enabling efficient, comprehensive, and quantitative structural health evaluation, this invention will facilitate proactive infrastructure maintenance, extending service life and ensuring public safety.

    Un système basé sur un véhicule aérien sans pilote (UAV) pour l'inspection par contact d'une infrastructure civile comprend un UAV équipé d'une charge utile modulaire comprenant une flèche actionnée, un effecteur terminal basé sur le contact et une suite de capteurs multimodaux. L'effecteur terminal utilise des percuteurs à ressort ou des rouleaux dentés pour exciter la surface de la structure, afin de générer des vibrations acoustiques de diagnostic. Des capteurs embarqués mesurent la réponse acoustique, qui est analysée en temps réel par un modèle d'apprentissage automatique pour détecter et quantifier des défauts sous la surface, tels qu'un délaminage, des vides et des fissures. Des capteurs auxiliaires permettent une navigation intelligente par rapport à la surface de la structure et une localisation précise des défauts. Le système permet une inspection automatisée à distance de zones difficiles à atteindre, en surmontant les limitations de sécurité et de précision de procédés manuels. En permettant une évaluation de santé structurelle efficace, complète et quantitative, la présente invention facilitera une maintenance proactive des infrastructures, prolongeant la durée de vie et assurant la sécurité publique.


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    Title :

    CONTACT-BASED INFRASTRUCTURE INSPECTION SYSTEM


    Additional title:

    SYSTÈME D'INSPECTION D'INFRASTRUCTURE PAR CONTACT


    Contributors:

    Publication date :

    2025-01-16


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    English


    Classification :

    IPC:    G01N Untersuchen oder Analysieren von Stoffen durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften , INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES / B64U / G01H MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES , Messen von mechanischen Schwingungen oder Ultraschall-, Schall- oder Infraschallwellen / G06N COMPUTER SYSTEMS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS , Rechnersysteme, basierend auf spezifischen Rechenmodellen



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