接触式检查：从只会看的无人机，到会触摸、会测量的无人机

检查中有些东西可以看见，有些则只能靠触摸发现。裂缝和锈蚀会在照片中显现。但钢板因腐蚀损失了多少毫米、混凝土内部是否剥离、涂层之下是否正在生锈，从表面是看不出来的。这些检查属于无损检测（NDT），其中大多数要求传感器接触表面。

如今，脚手架、高空作业车和绳索作业的用途仅仅是实现这一接触。测量只需几秒，到达那里却要几天。这正是接触式无人机所瞄准的目标。

最接近常规应用的是超声波测厚（UT）。探头必须垂直贴合表面，以稳定的力保持数秒。悬停时向表面施压会受到反作用力，因此机体采用了多种巧妙的办法。

在日本的基础设施检查中，敲击检查（锤击听音）是发现混凝土剥离的必要手段。完好的混凝土声音清脆，空鼓处则发出沉闷的声响。要用无人机完成这项工作，需要用锤子或滚动装置敲击表面，同时由麦克风拾取声音并将其与旋翼噪声分离。

• 主要处于研究与试验阶段：大学、承包商和制造商有许多原型和演示，但尚不能全面替代近距离目视检查和敲音。
• 分离声音：旋翼噪声可能与敲击的频率重叠。麦克风布置和信号处理是关键。
• 接触与定位：在桥面板下方和隧道拱顶，设备需要向上推压，此时天花板效应（飞行原理）也会发挥作用。
• 其他方法：热成像可在大面积范围内缩小剥离的候选区域，只对可疑点进行敲音。

空中操作臂（aerial manipulator）是装有机械臂的无人机。研究目标包括放置传感器、检查螺栓、安装和拆卸小型部件等任务。机械臂移动会改变重心，每一次推压都会产生反作用力，因此飞行控制与机械臂控制必须一体化设计。

栖停（perching）让机体像鸟落在树枝上一样停驻在结构物上，然后停止或降低旋翼转速。通过磁铁、吸盘或夹持器固定在钢构件或梁上。由于不再需要悬停，电池续航得以延长，测量也不受振动影响——适合长时间监测或安装传感器。

系留无人机通过线缆与地面电源相连飞行。有了持续供电，它可以连续滞空数小时，数据也可以通过线缆高带宽传输。活动范围受线缆限制，但飞失的风险很小。

• 适合的场景：从固定点进行长时间监测、灾害中的高空监视相机、在下水道和烟囱等竖井和管道内作业，以及在无线电信号弱处进行中继。
• 注意事项：勾挂与缠绕、缆绳重量与风阻、地面人员与供电。
• 法规：自日本航空法施行规则 2021 年 9 月修订以来，使用 30 m 以下、强度足够的系留绳，并对第三方进入加以管控的飞行，在人口密集区上空、夜间、超视距、距人或物 30 m 以内飞行或投放物品时，无需许可或批准。请查阅各国法规和官方指南。

在受限空间里，无论飞手技术多么高超，机体终究会碰到东西。因此要把它设计成可以碰撞的——这就是碰撞容忍的思路。机体被包在球形或格栅状的保护笼中，碰到墙壁后可以弹开并继续飞行（例如 Flyability Elios 系列）。

这些空间往往同时具有受限空间、黑暗和缺氧与有毒气体的特点。不让人进入，本身就是最大的安全收益。

接触式检查的核心问题是测量结果能否被纳入检查记录。压力容器、管道和储罐的检查对方法、设备校准和检查人员资质都有规定（例如 ISO 9712 或各国的无损检测认证）。要在行业规范（例如 API 510、570、653）下作为记录使用，无人机测得的数值必须满足同样的条件。