测距装置、无人机清洗设备、液体去除方法及控制装置

摘要

本发明公开一种测距装置、无人机清洗设备、液体去除方法及控制装置，其中测距装置用于无人机清洗设备，包括至少一个测距相机，所述测距相机上套装有液体去除装置，所述液体去除装置设有透光体；所述液体去除装置还包括加热件，所述加热件用于加热所述透光体以去除所述透光体上的液体。通过采用在液体去除装置靠近测距相机的镜头的一端上设有透光体及用于加热透光体的加热件，加热件能够使清洗作业过程中回溅的水花蒸发，减少回溅的水花引起的图像测距的偏差，提高测距装置的图像测距的准确性，测距装置能够使无人机清洗设备在清洗时定位更准确，降低无人机清洗设备刮擦、碰撞到外部设备的可能性，提升无人机清洗设备在进行清洗时的使用安全程度。

权利要求

1.一种无人机清洗设备，其特征在于，包括测距装置，所述测距装置包括至少一个测距相机，所述测距相机上套装有液体去除装置，所述液体去除装置靠近所述测距相机的镜头的一端上设有透光体；所述液体去除装置还包括加热件，所述加热件用于加热所述透光体以去除所述透光体上的液体；所述无人机清洗设备还包括辅助测距装置、控制装置，所述控制装置用于根据所述辅助测距装置与所述测距装置的距离测量偏差控制所述加热件的启停。

2.如权利要求1所述的无人机清洗设备，其特征在于，所述辅助测距装置包括超声测距装置。

3.如权利要求1所述的无人机清洗设备，其特征在于，所述液体去除装置还包括套装在所述测距相机上的套筒，所述套筒与所述测距相机之间设有隔热件。

4.一种液体去除方法，应用于如权利要求1至3任意一项所述的无人机清洗设备，其特征在于，包括以下步骤：

测距偏差判断，包括：

通过所述辅助测距装置获取第一测距值；

通过所述测距装置获取第二测距值；

比较所述第一测距值与所述第二测距值的偏差；

所述液体去除方法还包括：

当所述第一测距值与所述第二测距值的偏差大于第一预设值时，启动所述加热件以去除所述透光体上的液体。

5.如权利要求4所述的液体去除方法，其特征在于，在测距偏差判断之前，还包括测速偏差判断，包括：

通过所述辅助测距装置在第一时刻获取第一子测距值；

通过所述辅助测距装置在第二时刻获取第二子测距值；

根据所述第一子测距值、所述第二子测距值，获取第一欧式距离；

根据所述无人机清洗设备的运动速度，获取所述无人机清洗设备在所述第一时刻至所述第二时刻所对应的第二欧式距离；

比较所述第一欧式距离与所述第二欧式距离的偏差；

所述液体去除方法还包括，当所述第一欧式距离与所述第二欧式距离的偏差小于第二预设值时，启动所述测距偏差判断步骤。

6.如权利要求4所述的液体去除方法，其特征在于，在测距偏差判断之前，还包括测速偏差判断，包括：

通过所述辅助测距装置在第一时刻获取第一子测距值；

通过所述辅助测距装置在第二时刻获取第二子测距值；

根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述第一子测距值、所述第二子测距值，获取第一测量速度；

获取所述无人机清洗设备的运动速度；

比较所述第一测量速度与所述无人机清洗设备的运动速度的偏差；

所述液体去除方法还包括，当所述第一测量速度与所述无人机清洗设备的运动速度的偏差小于第三预设值时，启动所述测距偏差判断步骤。

7.如权利要求5或6所述的液体去除方法，其特征在于，所述测速偏差判断还包括：对所述辅助测距装置的距离测量数据进行滤波；

和/或，监测所述加热件的温度，根据所述加热件的温度监测值与预设温度曲线的偏差调整所述加热件的加热功率。

8.一种液体去除控制装置，应用于如权利要求1至3任意一项所述的无人机清洗设备，其特征在于，包括：

测距偏差判断模块，包括：

第一获取模块，用于通过所述辅助测距装置获取第一测距值；

第二获取模块，用于通过所述测距装置获取第二测距值；

比较模块，用于比较所述第一测距值与所述第二测距值的偏差；

所述液体去除控制装置还包括控制模块，用于根据所述第一测距值与所述第二测距值的偏差，启动所述加热件以去除所述透光体上的液体。

9.一种计算机存储介质，用于存储液体去除程序，其特征在于，所述液体去除程序在被执行时实现如权利要求4至7任意一项所述的液体去除方法。

说明书

测距装置、无人机清洗设备、液体去除方法及控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及清扫洗涤技术领域，特别涉及测距装置、无人机清洗设备、液体去除方法及控制装置。

背景技术

[0002] 绝缘子是输电线路中一种用来固定带电导体的特殊绝缘控件。由于固定在电塔上的绝缘子长期暴露在野外环境中，其表面容易沾染灰尘形成污秽层，若不及时清洗极易造
成供电系统短路故障。近年来，绝缘子清洗无人机开始受到电力行业的关注。

[0003] 绝缘子清洗无人机在工作的时候需要了解周围障碍物的分布情况，通常采用的方法是通过在无人机四周安装相机，利用视觉避障系统来测量周围障碍物到自己的距离。但
无人机在冲洗绝缘子的时候，有时会发生刮擦、碰撞到外部设备的情况产生，无人机在冲洗
时的使用安全有待提升。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的是提出一种测距装置，旨在提升无人机在进行清洗时的使用安全程度。

[0005] 为实现上述目的，本发明提出的测距装置，用于无人机清洗设备，包括至少一个测距相机，所述测距相机上套装有液体去除装置，所述液体去除装置靠近所述测距相机的镜
头的一端上设有透光体；所述液体去除装置还包括加热件，所述加热件用于加热所述透光
体以去除所述透光体上的液体。

[0006] 可选地，所述液体去除装置还包括套装在所述测距相机上的套筒，所述套筒与所述测距相机之间设有隔热件。

[0007] 本发明还提出一种无人机清洗设备，包括上述测距装置；所述无人机清洗设备还包括辅助测距装置、控制装置，所述控制装置用于根据所述辅助测距装置与所述测距装置
的距离测量偏差控制所述加热件的启停。

[0008] 可选地，所述辅助测距装置包括超声测距装置。

[0009] 本发明还提出一种液体去除方法，应用于上述无人机清洗设备，包括以下步骤：测距偏差判断，包括：通过所述辅助测距装置获取第一测距值；通过所述测距装置获取第二测
距值；比较所述第一测距值与所述第二测距值的偏差；所述液体去除方法还包括：当所述第
一测距值与所述第二测距值的偏差大于第一预设值时，启动所述加热件以去除所述透光体
上的液体。

[0010] 可选地，在测距偏差判断之前，还包括测速偏差判断，包括：通过所述辅助测距装置在第一时刻获取第一子测距值；通过所述辅助测距装置在第二时刻获取第二子测距值；
根据所述第一子测距值、所述第二子测距值，获取第一欧式距离；根据所述无人机清洗设备
的运动速度，获取所述无人机清洗设备在所述第一时刻至所述第二时刻所对应的第二欧式
距离；比较所述第一欧式距离与所述第二欧式距离的偏差；所述液体去除方法还包括，当所
述第一欧式距离与所述第二欧式距离的偏差小于第二预设值时，启动所述测距偏差判断步
骤。

[0011] 可选地，在测距偏差判断之前，还包括测速偏差判断，包括：通过所述辅助测距装置在第一时刻获取第一子测距值；通过所述辅助测距装置在第二时刻获取第二子测距值；
根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述第一子测距值、所述第二子测距值，获取第一测量
速度；获取所述无人机清洗设备的运动速度；比较所述第一测量速度与所述无人机清洗设
备的运动速度的偏差；所述液体去除方法还包括，当所述第一测量速度与所述无人机清洗
设备的运动速度的偏差小于第三预设值时，启动所述测距偏差判断步骤。

[0012] 可选地，所述测速偏差判断还包括：对所述辅助测距装置的距离测量数据进行滤波；和/或，监测所述加热件的温度，根据所述加热件的温度监测值与预设温度曲线的偏差
调整所述加热件的加热功率。

[0013] 本发明还提出一种液体去除控制装置，应用于上述无人机清洗设备，包括：测距偏差判断模块，包括：第一获取模块，用于通过所述辅助测距装置获取第一测距值；第二获取
模块，用于通过所述测距装置获取第二测距值；比较模块，用于比较所述第一测距值与所述
第二测距值的偏差；所述液体去除控制装置还包括控制模块，用于根据所述第一测距值与
所述第二测距值的偏差，启动所述加热件以去除所述透光体上的液体。

[0014] 本发明还提出一种计算机存储介质，用于存储液体去除程序，所述液体去除程序在被执行时实现上述液体去除方法。

[0015] 本发明的技术方案通过采用在液体去除装置靠近测距相机的镜头的一端上设有透光体及用于加热透光体的加热件，加热件能够使清洗作业过程中回溅的水花蒸发，减少
回溅的水花引起的图像测距的偏差，提高测距装置的图像测距的准确性，测距装置能够使
无人机清洗设备在清洗时定位更准确，降低无人机清洗设备刮擦、碰撞到外部设备的可能
性，提升无人机清洗设备在进行清洗时的使用安全程度。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

[0017] 图1为本发明测距装置一实施例的结构示意图。

[0018] 图2为本发明液体去除方法一实施例的步骤示意图。

[0019] 图3为本发明液体去除方法另一实施例的步骤示意图。

[0020] 图4为本发明液体去除控制装置一实施例的结构示意图。

[0021] 图5为本发明无人机清洗设备一实施例进行清洗作业时的流程示意图。

[0022] 附图标号说明：

[0023] 标号 名称 标号 名称1 测距相机 2 液体去除装置
21 透光体 22 加热件
23 套筒 24 隔热件

[0024] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其
他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，
如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0027] 另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技
术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特
征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”
为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以
相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相
互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围
之内。

[0028] 本发明提出一种测距装置，该测距装置用于无人机清洗设备，测距装置包括至少一个测距相机1，测距相机1上套装有液体去除装置2，液体去除装置2靠近测距相机1的镜头
11的一端上设有透光体21，透光体21具体可设置为耐高温的高导热玻璃；液体去除装置2还
包括加热件22，加热件22可设置为加热片、加热管、加热盘等，加热件22用于加热透光体21
以去除透光体21上的液体，特别是无人机清洗设备在对绝缘子进行冲洗水回溅的水花。液
体去除装置2还包括套装在测距相机1上的套筒23，套筒23与测距相机1之间设有隔热件24，
隔热件24可设置为低导热的垫片，隔热件24能够减少加热件22的高温对测距相机1的影响，
提高测距相机1的耐用性。通过采用在液体去除装置2靠近测距相机1的镜头11的一端上设
有透光体21及用于加热透光体21的加热件22，加热件22能够使清洗作业过程中回溅的水花
蒸发，减少回溅的水花引起的图像测距的偏差，提高测距装置的图像测距的准确性，测距装
置能够使无人机清洗设备在清洗时定位更准确，降低无人机清洗设备刮擦、碰撞到外部设
备的可能性，提升无人机清洗设备在进行清洗时的使用安全程度。

[0029] 本发明还提出一种无人机清洗设备，包括上述测距装置；无人机清洗设备还包括辅助测距装置、控制装置，辅助测距装置包括超声测距装置，控制装置用于根据辅助测距装
置与测距装置的距离测量偏差控制加热件22的启停，无人机清洗设备的工作流程图如图5
所示。其中，控制装置可设置为下述的液体去除控制装置。

[0030] 如图4所示，液体去除控制装置应用于上述无人机清洗设备，液体去除控制装置包括测距偏差判断模块，测距偏差判断模块包括第一获取模块，第一获取模块用于通过辅助
测距装置获取第一测距值；测距偏差判断模块还包括第二获取模块，第二获取模块用于通
过测距装置获取第二测距值；测距偏差判断模块还包括比较模块，比较模块用于比较第一
测距值与第二测距值的偏差；液体去除控制装置还包括控制模块，控制模块用于根据第一
测距值与第二测距值的偏差，启动加热件22以去除透光体21上的液体，或者控制加热件22
停止加热，从而液体去除装置停止工作。

[0031] 本发明还提出一种液体去除方法，应用于上述无人机清洗设备。如图2所示，在本发明液体去除方法的一实施例中，包括以下步骤：

[0032] 步骤S100，对辅助测距装置的距离测量数据进行滤波，该辅助测距装置可设置为超声测距装置。对辅助测距装置的距离测量数据进行滤波，使获得的距离测量值曲线更平
滑，使辅助测距装置能够减少异常数据的影响。

[0033] 在步骤S100之后，进行测速偏差判断，包括：

[0034] 步骤S211，通过辅助测距装置在第一时刻获取第一子测距值；

[0035] 步骤S213，通过辅助测距装置在第二时刻获取第二子测距值；其中步骤S211与步骤213可以同步进行，也可以先后进行。

[0036] 步骤S230，根据第一子测距值、第二子测距值，获取第一欧式距离；欧式距离也称欧几里得距离，是最常见的距离度量,衡量的是多维空间中两个点之间的绝对距离。

[0037] 步骤S250，根据无人机清洗设备的运动速度，获取无人机清洗设备在第一时刻至第二时刻所对应的第二欧式距离；需要说明的是，由于无人机清洗设备的运动速度为矢量，
即包括速率大小和运动方向，该运动方向可能实时在变化着。

[0038] 步骤S270，比较第一欧式距离与第二欧式距离的偏差；

[0039] 步骤S290，当第一欧式距离与第二欧式距离的偏差小于第二预设值时，启动测距偏差判断步骤。对于无人机清洗设备的运动速度的运动方向发生变化的情况，通过第一欧
式距离与第二欧式距离进行判断，能够更准确判断测速的距离偏差。当第一欧式距离与第
二欧式距离的偏差大于第二预设值时，启动测距偏差判断步骤。当第一欧式距离与第二欧
式距离的偏差大于第二预设值时，可对无人机清洗设备进行返航检修。本实施例中的液体
去除方法认定辅助测试装置的测量值可信，能够用于对测距装置的测距提供参照作用，具
体如下，即在上述步骤S211至步骤S290之后，进行：

[0040] 步骤S310，测距偏差判断，包括：通过辅助测距装置获取第一测距值；通过测距装置获取第二测距值；此时辅助测距装置的测量值更为可信，能够用作比较基准。

[0041] 步骤S330，比较第一测距值与第二测距值的偏差，该偏差可设置为绝对值，或设置为一取值区间；

[0042] 步骤S350，当第一测距值与第二测距值的偏差大于第一预设值时，启动加热件22以去除透光体21上的液体。当透光体21上的液体由于加热件22被加热而减少，使第一测距
值与第二测距值的偏差小于第一预设值时，则可控制加热件22关闭。如起初当第一测距值
与第二测距值的偏差小于第一预设值时，则可以不启动加热件22。

[0043] 步骤S400，监测加热件的温度，根据加热件的温度监测值与预设温度曲线的偏差调整加热件的加热功率。具体而言，可通过在无人机清洗设备上设置温度传感器，实时检测
加热件的温度。

[0044] 如图3所示，在本发明液体去除方法的另一实施例中，包括以下步骤：

[0045] 步骤S100，对辅助测距装置的距离测量数据进行滤波，该辅助测距装置可设置为超声测距装置。对辅助测距装置的距离测量数据进行滤波，使获得的距离测量值曲线更平
滑，使辅助测距装置能够减少异常数据的影响。

[0046] 在步骤S100之后，进行测速偏差判断，包括：

[0047] 步骤S202，通过辅助测距装置在第一时刻获取第一子测距值；

[0048] 步骤S204，通过辅助测距装置在第二时刻获取第二子测距值；

[0049] 步骤S220，根据第一时刻、第二时刻、第一子测距值、第二子测距值，获取第一测量速度；

[0050] 步骤S240，获取无人机清洗设备的运动速度；

[0051] 步骤S260，比较第一测量速度与无人机清洗设备的运动速度的偏差；

[0052] 步骤S280，当第一测量速度与无人机清洗设备的运动速度的偏差小于第三预设值时，启动测距偏差判断步骤。当第一测量速度与无人机清洗设备的运动速度的偏差小于第
三预设值时，本实施例中的液体去除方法认定辅助测试装置的测量值可信，能够用于对测
距装置的测距提供参照作用，具体如下。当第一测量速度与无人机清洗设备的运动速度的
偏差大于第三预设值时，可控制无人机清洗设备进行返航返修。在上述步骤S202至步骤
S280之后，进行：

[0053] 步骤S310，测距偏差判断，包括：通过辅助测距装置获取第一测距值；通过测距装置获取第二测距值；此时辅助测距装置的测量值更为可信，能够用作比较基准。

[0054] 步骤S330，比较第一测距值与第二测距值的偏差，该偏差可设置为绝对值，或设置为一取值区间；

[0055] 步骤S350，当第一测距值与第二测距值的偏差大于第一预设值时，启动加热件22以去除透光体21上的液体。当透光体21上的液体由于加热件22被加热而减少，使第一测距
值与第二测距值的偏差小于第一预设值时，则可控制加热件22关闭。如起初当第一测距值
与第二测距值的偏差小于第一预设值时，则可以不启动加热件22。

[0056] 步骤S400，监测加热件的温度，根据加热件的温度监测值与预设温度曲线的偏差调整加热件的加热功率。具体而言，可通过在无人机清洗设备上设置温度传感器，实时检测
加热件的温度。

[0057] 本发明还提出一种计算机存储介质，用于存储液体去除程序，液体去除程序在被执行时实现上述液体去除方法。计算机存储介质可以包括用于数据或指令的大容量存储
器。具体而言，计算机存储介质可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪
存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更
多个以上这些的组合。在合适的情况下，计算机存储介质可包括可移除或不可移除(或固
定)的介质。在合适的情况下，计算机存储介质可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特
定实施例中，计算机存储介质是非易失性固态存储器。在特定实施例中，计算机存储介质包
括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可
擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者至少两个以上
介质的组合。该液体去除方法的具体步骤参照上述实施例，由于本计算机存储介质采用了
上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益
效果，在此不再一一赘述。

[0058] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用
在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。