CN111356898B - 具有壁厚测量传感器的无人驾驶飞行器、相应壁厚测量方法以及用于无人驾驶飞行器的具有壁厚测量传感器的改装套件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于测量结构的壁厚的无人驾驶飞行器。无人驾驶飞行器可以是本质上安全的无人驾驶飞行器，并且可以包括臂部，该臂部具有联接到臂部的一端的电磁声换能器(EMAT)，并且动力和控制组件可以联接到臂部的另一端部作为配重。动力和控制组件可以包括用于EMAT的启动装置，例如接近传感器。EMAT可以联接到弹簧，该弹簧响应于与待测量的壁部垂直的力而压缩，以防止过大的力被施加到结构和EMAT。本发明还提供了使用无人驾驶飞行器测量壁厚度的方法以及用于无人驾驶飞行器的改装套件。

Description

具有壁厚测量传感器的无人驾驶飞行器、相应壁厚测量方法 以及用于无人驾驶飞行器的具有壁厚测量传感器的改装套件
技术领域
本发明总体涉及烃加工和运输中的部件的检查。更具体地说，本发明的实施例涉及使用无人驾驶飞行器(UAV)测量这种部件的壁厚。
背景技术
烃加工和运输涉及使用许多容器、管线和其它组件。由于各种位置和危险相关的挑战，对这些部件的检查和测量可能是困难的。例如，一些组件可能是远程的并且难以触及。现有技术可能需要使用支架来检查和测量这些部件。另外，这些部件可能位于危险位置而可能需要推行特定的环境和安全规定和程序，因此增加了检查和测量的难度和成本。
发明内容
本发明总体涉及使用无人驾驶飞行器(UAV)(也称为“无人机”)确定例如容器和管线等部件的壁厚。储存和运输烃的容器和管线可能对由无人驾驶飞行器和测量装置产生的电力特别敏感。特别地，静电放电，例如来自静电的静电放电可能点燃易燃的烃并导致火灾或爆炸。
另外，一些容器和管线可以具有被有意地施加或在环境相互作用之后形成的外部涂层或层(例如氧化物)。这些部件的物理属性的测量，例如容器壁部或管线壁部的厚度可能受到与涂层或层接触的影响。
本发明的实施例包括具有电磁声换能器(EMAT)的本质上安全的无人驾驶飞行器，该电磁声换能器不需要与结构的壁部物理接触来确定壁厚。
在一个实施例中，提供了一种无人驾驶飞行器，无人驾驶飞行器包括具有顶部和底部的主体、联接到主体的底部并且具有第一端部和与第一端部相反设置的第二端部的臂部以及联接到臂部的第一端部的电磁声换能器，电磁声换能器构造成测量壁部的厚度。无人驾驶飞行器还包括联接到臂部的第二端部的接近传感器，接近传感器构造成响应于检测到壁部而启动电磁声换能器。在一些实施例中，传感器是超声波传感器。在一些实施例中，无人驾驶飞行器包括联接到臂部的第二端部的组件，使得该组件包括接近传感器。在一些实施例中，在臂部的第二端部处的组件用作在臂部的第一端部处的电磁声换能器的配重。在一些实施例中，该组件包括电池。在一些实施例中，该组件包括发射器。在一些实施例中，无人驾驶飞行器包括在主体的底部处的万向节，使得臂部经由万向节联接到主体的底部。在一些实施例中，无人驾驶飞行器包括在主体的顶部处的万向节以及经由万向节联接到主体的顶部的相机。在一些实施例中，电磁声学换能器联接到弹簧，使得弹簧构造成在电磁声学换能器与壁部物理地接触时沿与壁部的表面垂直的方向压缩。在一些实施例中，无人驾驶飞行器是本质上安全的无人驾驶飞行器。
在另一实施例中，提供了一种确定壁厚的方法。该方法包括将无人驾驶飞行器定位在壁部附近的位置处。该无人驾驶飞行器包括具有顶部和底部的主体、联接到主体的底部并且具有第一端部和与第一端部相反设置的第二端部的臂部以及联接到臂部的第一端部的电磁声换能器，该电磁声换能器构造成测量壁部的厚度。无人驾驶飞行器还包括联接到臂部的第二端部的传感器，该传感器构造成响应于检测到壁部而启动电磁声换能器，使得该位置启动接近传感器。该方法还包括使用电磁声换能器测量壁部的厚度。在一些实施例中，传感器是超声波传感器。在一些实施例中，无人驾驶飞行器包括联接到臂部的第二端部的组件，使得该组件包括接近传感器。在一些实施例中，在臂部的第二端部处的组件用作在臂部的第一端部处的电磁声换能器的配重。在一些实施例中，该组件包括电池。在一些实施例中，该组件包括发射器。在一些实施例中，组件经由电缆连接到电磁声换能器，该电缆穿过臂部的长度并且构造成提供组件与电磁声换能器之间的通信。在一些实施例中，无人驾驶飞行器包括在主体的底部处的万向节，其中，臂部经由万向节联接到主体的底部。在一些实施例中，电磁声换能器联接到弹簧，该弹簧构造成当电磁声换能器与壁部物理地接触时沿与壁部的表面垂直的方向压缩。在一些实施例中，将无人驾驶飞行器定位在与壁部邻近的位置包括将无人驾驶飞行器定位成邻近到使得电磁声换能器不与壁部物理接触。在一些实施例中，该方法包括将所测量的厚度发送到远离无人驾驶飞行器的计算机。在一些实施例中，壁部包括在壁部的表面上的涂层。在一些实施方案中，涂层是金属氧化物。在一些实施例中，无人驾驶飞行器是本质上安全的无人驾驶飞行器。
在另一实施例中，提供了一种用于无人驾驶飞行器的改装套件。改装套件包括构造成联接到无人驾驶飞行器的主体的臂部，臂部具有第一端部以及与第一端部相反设置的第二端部。改装套件还包括电磁声换能器，电磁声换能器构造成联接到臂部的第一端部，电磁声换能器构造成测量壁部的厚度。改装套件还包括联接到臂部的第二端部的接近传感器，接近传感器构造成响应于检测到壁部而启动电磁声换能器。在一些实施例中，接近传感器是超声波传感器。在一些实施例中，改装套件包括联接到臂部的第二端部的组件，使得该组件包括接近传感器。在一些实施例中，在臂部的第二端部处的组件用作在臂部的第一端部处的电磁声换能器的配重。在一些实施例中，臂部构造成经由万向节联接到无人驾驶飞行器的主体。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的用于测量壁厚的无人驾驶飞行器的示意图；
图2A和图2B是根据本发明的实施例的用于结构的壁厚的测量的图1的无人驾驶飞行器的环境和操作的示意图；
图3是根据本发明的实施例的图1的无人驾驶飞行器的部件的示意图；以及
图4是根据本发明的实施例的用于使用图1的无人驾驶飞行器测量壁厚的方法的框图。
具体实施方式
将参考示出本发明的实施例的附图更全面地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于所图示的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本发明透彻和完整，并且将向本领域的技术人员充分传达本发明的范围。
本发明的实施例包括一种用于测量结构的壁厚的无人驾驶飞行器(UAV)。无人驾驶飞行器可以是本质上安全的无人驾驶飞行器，该无人驾驶飞行器对于在危险环境中使用的例如烃等可燃流体具有最小的点燃风险。无人驾驶飞行器可以包括臂部，该臂部具有联接到该臂部的一端部上的电磁声换能器(EMAT)。无人驾驶飞行器包括联接到臂部的另一端部上的动力和控制组件，并且可以为EMAT提供配重。动力和控制组件可以包括用于EMAT的启动装置，例如接近传感器，当传感器检测到结构的壁部的存在时(例如，当传感器相对于壁部位于特定接近位置时)，该接近传感器向EMAT发送信号。无人驾驶飞行器可以是无线操作的运载工具或者可以是与地面上的站进行有线连接的系留运载工具。
在一些实施例中，无人驾驶飞行器可以飞到结构上的测量位置。测量位置可以沿着结构的壁部，例如管线、容器或其它结构的壁部。无人驾驶飞行器可以被定位成测量该测量位置处的壁部的厚度，使得用于EMAT的启动装置被启动(例如，无人驾驶飞行器可以被定位在结构的壁部的特定接近位置以启动接近传感器)。EMAT可以测量壁部的厚度，并且可以将壁厚传输到例如远程基站。在一些实施例中，EMAT可以被联接到弹簧，该弹簧可以响应于与要测量的壁部垂直的力而压缩，以防止向结构和EMAT施加过大的力。
有利的是，无人驾驶飞行器的EMAT不需要与结构物理接触来测量壁厚，并且不需要对要测量的壁部进行表面清洁。此外，可以穿过要测量的壁部上的涂层(例如氧化物)测量壁厚。在一些实施例中，本质上安全的无人驾驶飞行器可以使得能够测量危险位置和设施(例如精炼厂、油气分离工厂或其他烃处理设施)中的结构。无人驾驶飞行器还可以提供对位于远程位置的、位于不可触及的位置的或难以触及的结构(例如需要支架来获得测量结果的结构)的测量。
图1示出了根据本发明的实施例的用于确定壁厚的无人驾驶飞行器100。无人驾驶飞行器100可以是本质上安全的无人驾驶飞行器。如本文所用那样，术语“本质上安全”是指对于在危险环境(例如爆炸性环境(ATEX)Zone 0或国际电工委员会防爆电气安全认证体系(IECEx)Class 1Division 1环境)中使用的例如烃类等可燃流体而言具有最小点火风险的无人驾驶飞行器。将理解的是，例如，无人驾驶飞行器100可以包括设计成使可燃流体的点燃风险最小化的部件。这些部件可以包括内部密封电池、无刷电机、密封电线和连接件、绝缘电线和连接件、限流器电路、电压箝位电路等。
无人驾驶飞行器100可以具有合适的推进系统和相关部件(未示出)。例如，在一些实施例中，无人驾驶飞行器100可以是单轴无人驾驶飞行器或例如两轴飞行器、四轴飞行器等多轴无人驾驶飞行器。在一些实施例中，无人驾驶飞行器100可以包括垂直起降(VTOL)能力。
无人驾驶飞行器100可以包括主体102、顶部万向节104和底部万向节106。无人驾驶飞行器100可以包括联接到顶部万向节104的相机108以及联接到底部万向节106的臂部110。如将理解的是，顶部万向节104可以包括一个或多个电机，并且提供相机108的关于两个轴线(例如俯仰和滚动)或三个轴线(例如偏航、俯仰和滚动)的移动。底部万向节106也可以包括一个或多个电机，并且提供臂部110的关于两个轴线(例如俯仰和滚转)的移动。
电磁声换能器(EMAT)112可以联接到臂部110的第一端部114。动力和控制组件116可以联接到臂部110的第二端部118。如图1所示，动力和控制组件116可以通过有线连接部120(例如一个或多个电缆)电连接到EMAT 112。在该实施例中，可以经由有线连接部120发送动力和控制信号(例如启动信号)。
在一些实施例中，臂部110可以由复合材料形成，使得臂部110相对较轻，并且不显著增加无人驾驶飞行器100的重量。臂部110可以具有这样的重量，使得臂部110和附加部件的总重量等于或小于无人驾驶运载工具的负载要求。例如，臂部100可以具有不损害无人驾驶飞行器100的飞行能力(例如飞行高度、速度等)的重量。
动力和控制组件116可以包括为EMAT 112供电且控制EMAT 112的启动的各种部件。动力和控制组件116可以包括电池、用于EMAT 112的启动装置、数据存储装置和发射器，这些部件细节在下面进一步讨论。在一些实施例中，动力和控制组件116可以具有足够的重量以向EMAT 112提供平衡。在该实施例中，EMAT 112在臂部110的第一端部114处的重量可以由动力和控制组件116在臂部的第二端部118处的重量平衡。在其它实施例中，替代地，动力和控制组件116中的一些或所有部件可以位于主体102中。在该实施例中，第二端部118可以包括配重部(例如金属、复合材料或塑料配重部)，以向在臂部110的第一端部114处的EMAT 112提供平衡。臂部110可以具有如下长度：该长度足以确保无人驾驶飞行器100的螺旋桨或其它飞行推进部件不接触臂部110、EMAT 112或动力和控制组件116。
根据上文所述的本质上安全的能力，EMAT 112可以是本质上安全的EMAT。类似地，根据上面讨论的本质上安全的能力，动力和控制组件116可以是本质上安全的组件。
在一些实施例中，EMAT 112可以联接到弹簧，当EMAT 112与表面接触时该弹簧压缩，使得与表面垂直的力压缩弹簧。弹簧可以防止过大的力施加到被测量的结构或EMAT112上，这是因为超过一定量的力将导致弹簧的压缩和由无人驾驶飞行器100施加到表面的力的减小。在一些实施例中，动力和控制组件116可以联接到以类似方式作用的弹簧。
在一些实施例中，臂部110、EMAT 112以及动力和控制组件116可以被改装到现有无人驾驶飞行器上，以向无人驾驶飞行器增加壁厚测量能力。在一些实施例中，可以提供用于现有无人驾驶飞行器的包括EMAT 112以及动力和控制组件116的改装套件，使得改装套件提供将部件安装到无人驾驶飞行器。
在一些实施例中，无人驾驶飞行器100可以是与基站(例如控制器)进行无线通信的无线无人驾驶飞行器。在其它实施例中，无人驾驶飞行器100可以是系留式的，使得无人驾驶飞行器100通过有线连接部与基站(例如控制器)通信。在一些实施例中，电力可以通过有线连接部从基于地面的电源输送到无人驾驶飞行器100。如将理解的是，在一些实施例中，无人驾驶飞行器100可以是系留无人驾驶飞行器，以降低无人驾驶飞行器100的有效负载要求并使飞行时间和工作周期最大。
图2A和图2B示出了环境200，示出了根据本发明的实施例的参与到结构(例如管线202)的壁厚的测量中的无人驾驶飞行器100的操作。管线202可以包括涂层204和具有壁厚208的壁部206。在一些实施例中，管线202可以位于技术人员、工厂操作员或其他人员不能触及或难以触及的位置。例如，管线202可以位于相对较高的高度水平、邻近其它部件或设备、在危险位置或它们的任何组合。如将理解的是，管线202是可以由无人驾驶飞行器100测量的结构的一个实例。其它合适的结构可以包括例如容器、罐、管线、塔和包括具有可以测量厚度的壁部的其它结构。这样的结构可以位于危险位置(例如烃加工设施)。例如，管线202可以是用于输送原油或其它烃的管线。
在一些实施例中，无人驾驶飞行器100可以与基站210相关联，并且在一些实施例中，可以与基站210通信。在一些实施例中，操作员212可以经由基站208与无人驾驶飞行器200通信。在一些实施例中，无人驾驶飞行器100可以由操作员210经由基站208远程驾驶。在其他实施例中，无人驾驶飞行器100可以使用根据飞行计划确定的位置来参与自主飞行。在该实施例中，例如，无人驾驶飞行器100可以使用基于卫星的导航系统。例如，基于卫星的导航系统可以是全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)或其它合适的系统。
如图2A和图2B所示，无人驾驶飞行器100可以遵循飞行路径214行进到管线202上的测量位置215。飞行路径214可以是由操作员210确定并经由基站210传送到无人驾驶飞行器100的飞行路径。例如，无人驾驶飞行器100可以利用地图上的一个或多个航点自主地遵循飞行路径214。在其它实施例中，飞行路径214可以示出在例如由操作员212经由基站210远程驾驶时由无人驾驶飞行器100飞行的路径。
如图2B所示，无人驾驶飞行器100可以飞行到适于在测量位置208处确定壁部206的厚度208的位置216。例如，如图2B所示，无人驾驶飞行器100可以被定位成与壁部206相邻，使得无人驾驶飞行器100的EMAT传感器被定位以确定壁部206的厚度208。如本文所讨论的那样，当位于位置216时，无人驾驶飞行器100不与壁部206物理接触，并且可以在没有这种物理接触的情况下确定壁部的厚度208。在一些实施例中，当位于位置216时，例如当无人驾驶飞行器100定位在位置216时，无人驾驶飞行器100可能意外地与涂层204物理接触一小段时间。如本文所讨论的那样，当无人驾驶飞行器100处于位置212时，联接到无人驾驶飞行器100的EMAT的弹簧可以防止过大的力施加到EMAT或壁部206。在该实施例中，如果无人驾驶飞行器100接触管线202，则联接到EMAT的弹簧可以沿与管线202的表面垂直的方向(如力箭头218所示)压缩。该力可以沿箭头218所示的方向压缩弹簧，从而可以减小施加到管线202上的力，以避免向管线202施加过大的力。
一旦位于位置212，无人驾驶飞行器100就可以测量壁部206的厚度208。EMAT可以由各种机构启动。在一些实施例中，EMAT可以由位于臂部110的第二端部118处的动力和控制组件116中的接近传感器启动。在其它实施例中，EMAT可以由操作者210借助由基站208传送的启动信号启动。一旦被启动，EMAT可以测量壁部206的厚度208，并且测量出的厚度可以被存储在动力和控制组件116的数据存储装置中。在一些实施例中，可以使用无人驾驶飞行器100的发射器将测量的厚度发射到基站208。在一些实施例中，可以执行多次壁厚测量。在该实施例中，多个壁厚测量结果可以被存储，并被发送到基站208。在其他实施例中，无人驾驶飞行器100可以确定多个壁厚测量结果的平均值，并且平均壁厚测量结果可以被发送到基站208。
图3示出了无人驾驶飞行器100的各种组件，但是应当理解的是，可以省略一些组件。无人驾驶飞行器100的其它实施例可以包括图3中未示出的附加组件。如图3所示，无人驾驶飞行器100可以包括处理器300(例如一个或多个处理器)、通信接口302、存储器304(例如一个或多个存储器)、EMAT 306、相机308、电池310和312、发射器314和接近传感器316。
处理器300可以提供处理能力，以执行无人驾驶飞行器100的操作系统、飞行逻辑和其它功能。例如，处理器300可以执行存储在存储器304中的各种模块，并向无人驾驶飞行器100提供例如用于导航和飞行的命令。处理器300可以包括一个或多个处理器，并且可以包括微处理器、专用集成电路(ASIC)或它们的任意组合。在一些实施例中，处理器300可以包括一个或多个精简指令集(RISC)处理器，例如实施进阶精简指令集机器(ARM)指令集的处理器。另外，处理器300可以包括单核处理器和多核处理器。
通信接口302可以包括任意数量的接收器、发射器和收发器，以使用适当的无线通信协议和技术进行通信。例如，通信接口302可以包括用于与基于卫星的导航系统(例如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、伽利略等)通信的接收器。通信接口302可以包括用于经由合适的射频或远程网络系统(例如基于卫星的网络)与基站通信的接收器和发射器。在一些实施例中，通信接口302可以包括用于从基站接收远程控制命令的接收器。在一些实施例中，如上所述，无人驾驶飞行器可以包括用于将壁厚测量结果发送到例如基站等计算机的发射器314。在一些实施例中，例如发射器可以包括遥测能力并且可以经由合适的射频或其他无线技术将壁厚测量结果作为遥测数据进行发射。如将认识到的是，在一些实施例中，发射器314可以被省略或者可以是通信接口302的一部分。在其它实施例中，如上所述，无人驾驶飞行器100可以是经由有线连接部接收和发送数据的系留无人驾驶飞行器。在这样的实施例中，无人驾驶飞行器100可以省略任何无线通信组件。
存储器304(其可以包括一个或多个有形非瞬时计算机可读存储介质)可以包括可以由处理器300和无人驾驶飞行器100的其它部件访问的易失性存储器(例如随机存取存储器(RAM))和非易失性存储器(例如固态存储器)。例如，存储器306可以存储可执行的计算机代码，例如无人驾驶飞行器100的固件、无人驾驶飞行器100的操作系统以及用于提供无人驾驶飞行器100的功能的任何其它程序或其它可执行的代码。存储器304可以包括用于实现无人驾驶飞行器100的操作和飞行的各种模块和其它组件。在一些实施例中，存储可以包括存储使用EMAT获得的壁厚测量结果。
EMAT 306可以包括一个或多个EMAT，以利用声信号测量壁部的厚度。如将理解的是，EMAT 306可以产生和接收非接触声信号。根据本领域已知的技术，声信号可以用于测量壁厚。适用于无人驾驶飞行器100的EMAT可以包括磁体(例如永磁体或电磁体)和电线圈。电线圈可以经由无人驾驶飞行器100的电源、例如电池310供电。
在一些实施例中，无人驾驶飞行器100还可以包括相机308。相机308可以捕捉无人驾驶飞行器100周围的区域(例如无人驾驶飞行器前面的区域)的静止图像、视频或这两者。相机308可以用于提供无人驾驶飞行器100的飞行路径的视觉确认。在一些实施例中，相机308可以捕捉管线、容器或其他结构的静止图像、视频或这两者，使得能够在无人驾驶飞行器100处于邻近该结构的位置时，对结构进行可视检查。在该实施例中，相机308可以用于提供对结构上的测量位置的视觉确认。
无人驾驶飞行器100还可以包括用于为无人驾驶飞行器100和飞行器100的部件供电的电池312。例如，电池312可以包括多个电池，例如位于无人驾驶飞行器100的主体中的电池，该电池用于为无人驾驶飞行器100的操作和飞行供电。无人驾驶飞行器100还可以包括位于臂部的第二端部处的第二电池310，该第二电池310用于为EMAT 306和其它部件供电。在一些实施例中，无人驾驶飞行器100可以包括位于主体中的单个电池，该电池可以被连接以对EMAT 306和位于臂部上的其它部件供电。在一些实施例中，EMAT 306可以联接到以上述方式工作的弹簧318。
如上所述，在一些实施例中，无人驾驶飞行器100可以包括用于EMAT的启动机构。在一些实施例中，如图3所示，无人驾驶飞行器100可以包括接近传感器316。接近传感器316可以是红外传感器、超声波传感器、LIDAR传感器或其他合适的接近传感器。接近传感器316可以构造为检测对壁部的接近(例如，与壁部的距离)。检测到的接近可以用于经由有线连接部120传输的信号来启动EMAT 306。在一些实施例中，由接近传感器316产生的信号可以在经由有线连接部120发射之前进行处理，使得处理后的信号适于启动EMAT 306。
在一些实施例中，电池310、发射器314和接近传感器316可以位于动力和控制组件116中。在其他实施例中，这些部件中的一个或任何组合可以位于无人驾驶飞行器100的主体中。
图4是根据本发明的实施例的用于使用本文描述的无人驾驶飞行器测量结构的壁厚的方法400的框图。最初，无人驾驶飞行器可以经历启动序列(框402)。例如，启动可以包括对无人驾驶飞行器供电，初始化无人驾驶飞行器的电子部件等。例如，可以初始化例如EMAT、相机、发射器等电子组件以确保适当操作。
接下来，无人驾驶飞行器可以飞到要测量的壁部处的测量位置(框404)。例如，在一些实施例中，无人驾驶飞行器可以被远程驾驶到该位置。在其他实施例中，无人驾驶飞行器可以被编程为具有使得无人驾驶飞行器能够自主地飞到该位置的飞行路径。无人驾驶飞行器可以定位在壁部附近的测量位置处，以测量壁部的厚度(框406)。在一些实施例中，当接近传感器检测到壁部的存在时，无人驾驶飞行器的位置可以启动与无人驾驶飞行器联接的位于臂部的端部处的接近传感器(框408)。
如本文所讨论的那样，EMAT可以响应于被启动的接近传感器而被启动，以测量测量位置处的壁厚(框410)。在其他实施例中，EMAT可以由操作员利用传输到无人驾驶飞行器的信号启动。同样如这里所讨论的那样，EMAT可以测量壁部的厚度而不与壁部物理接触。
在一些实施例中，可以发送壁厚测量结果(框412)，例如发送到远程计算机(例如与基站相关联的基站)。在其他实施例中，无人驾驶飞行器可以存储壁厚测量结果，并且可以在无人驾驶飞行器返回到基站时取出该测量结果。在一些实施例中，可以获得多个壁厚测量结果，以确定壁部的平均壁厚。例如，可以将多个测量结果发送到例如基站等计算机，并且根据多个测量结果确定平均值。在一些实施例中，平均值可以由无人驾驶飞行器确定，并且平均壁厚测量结果可以被传送到例如基站之类的计算机。在一些实施例中，可以在沿着壁部的多个位置处获得多个壁厚测量结果。例如，可以使用无人驾驶飞行器的EMAT执行第一壁厚测量，此后无人驾驶飞行器可以飞到沿着壁部的不同位置，以执行第二壁厚测量。
在本发明中，范围可以表示为从约一个特定值到约另一个特定值或两者。当表达这样的范围时，应当理解的是，另一个实施例是从一个具体值到另一个具体值或这两者，连同所述范围内的所有组合。
鉴于本说明书，本发明的各个方面的进一步修改和替代实施例对于本领域的技术人员将是显而易见的。因此，本说明书应被解释为仅是说明性的，并且是为了教导本领域技术人员执行本发明中描述的实施例的一般方式。应当理解的是，本发明中示出和描述的形式将被认为是实施例的示例。元件和材料可以代替本发明中示出和描述的那些，部件和过程可以颠倒或省略，并且某些特征可以独立地使用，所有这些对于受益于本描述的本领域的技术人员来说是显而易见的。在不偏离如所附权利要求中描述的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明中描述的元件进行改变。在本发明中使用的标题仅用于组织目的，并且不意味着用于限制本描述的范围。

Claims (23)

1.一种无人驾驶飞行器，包括：
主体，其具有顶部和底部；
臂部，其联接到所述主体的所述底部，所述臂部具有第一端部以及与所述第一端部相反设置的第二端部；
电磁声换能器，其联接到所述臂部的所述第一端部，所述电磁声换能器构造成测量壁部的厚度；以及
接近传感器，其联接到所述臂部的所述第二端部，所述接近传感器构造成响应于检测到所述壁部而启动所述电磁声换能器；
联接到所述臂部的所述第二端部的组件，所述组件包括所述接近传感器，其中，在所述臂部的所述第二端部处的所述组件构造成用作在所述臂部的所述第一端部处的所述电磁声换能器的配重。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其中，所述传感器包括超声波传感器。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其中，所述组件包括电池。
4.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其中，所述组件包括发射器。
5.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，包括：
位于所述主体的所述底部处的万向节，其中，所述臂部经由所述万向节联接到所述主体的所述底部。
6.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，包括：
位于所述主体的所述顶部处的万向节；以及
相机，其经由所述万向节联接到所述主体的所述顶部。
7.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其中，所述电磁声换能器联接到弹簧，所述弹簧构造成在所述电磁声换能器与所述壁部物理地接触时沿与所述壁部的表面垂直的方向压缩。
8.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其中，所述无人驾驶飞行器包括本质安全的无人驾驶飞行器。
9.一种确定壁部的厚度的方法，包括：
将无人驾驶飞行器定位在与所述壁部邻近的位置处，所述无人驾驶飞行器包括：
主体，其具有顶部和底部；
臂部，其联接到所述主体的所述底部，所述臂部具有第一端部以及与所述第一端部相反设置的第二端部；
电磁声换能器，其联接到所述臂部的所述第一端部，所述电磁声换能器构造成测量所述壁部的所述厚度；以及
接近传感器，其联接到所述臂部的第二端部，所述接近传感器构造成响应于检测到所述壁部而启动所述电磁声换能器，其中，在所述位置处启动所述接近传感器；
联接到所述臂部的所述第二端部的组件，所述组件包括所述接近传感器，其中，在所述臂部的所述第二端部处的所述组件构造成用作在所述臂部的所述第一端部处的所述电磁声换能器的配重；以及
使用所述电磁声换能器测量所述壁部的厚度。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述传感器包括超声波传感器。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述组件包括电池。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述组件包括发射器。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述组件经由电缆连接到所述电磁声换能器，所述电缆越过所述臂部的长度，并构造成提供所述组件与所述电磁声换能器之间的通信。
14.根据权利要求9所述的方法，包括：
位于所述主体的所述底部处的万向节，其中，所述臂部经由所述万向节联接到所述主体的所述底部。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述电磁声换能器联接到弹簧，所述弹簧构造成在所述电磁声换能器与所述壁部的表面物理地接触时沿与所述壁部的所述表面垂直的方向压缩。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，将无人驾驶飞行器定位在与所述壁部邻近的位置处包括将所述无人驾驶飞行器定位成邻近到使得所述电磁声换能器不与所述壁部物理接触。
17.根据权利要求9所述的方法，包括将所测量的厚度发送到远离所述无人驾驶飞行器的计算机。
18.根据权利要求9所述的方法，其中，所述壁部包括表面上的涂层。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述涂层包含金属氧化物。
20.根据权利要求9所述的方法，其中，所述无人驾驶飞行器包括本质安全的无人驾驶飞行器。
21.一种用于无人驾驶飞行器的改装套件，包括：
臂部，其构造成联接到所述无人驾驶飞行器，所述臂部具有第一端部以及与所述第一端部相反设置的第二端部；
电磁声换能器，其构造成联接到所述臂部的所述第一端部，所述电磁声换能器构造成测量壁部的厚度；以及
接近传感器，其联接到所述臂部的所述第二端部，所述接近传感器构造成响应于检测到所述壁部而启动所述电磁声换能器；
联接到所述臂部的所述第二端部的组件，所述组件包括接近传感器，其中，在所述臂部的所述第二端部处的所述组件构造成用作在所述臂部的所述第一端部处的所述电磁声换能器的配重。
22.根据权利要求21所述的改装套件，其中，所述接近传感器包括超声波传感器。
23.根据权利要求21所述的改装套件，其中，所述臂部构造成经由万向节联接到所述无人驾驶飞行器。
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