CN113477617B - 测距装置、无人机清洗设备、清洗控制方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种测距装置、无人机清洗设备、清洗控制方法及控制装置,其中测距装置包括至少一个测距相机,所述测距相机的外侧设有至少一个出风装置,所述出风装置用于输出整体沿所述测距相机的尾部到所述测距相机的镜头的方向流动的气流,所述至少一个出风装置沿所述测距相机的周向排列设置。出风装置用于输出整体沿所述测距相机的尾部到所述测距相机的镜头的方向流动的气流,使得出风装置能够驱除可能回溅到测距相机的水花,避免水花粘附到测距相机的镜头上而引发较大的测距误差,有利于提高无人机清洗设备的定位准确度,降低无人机清洗设备因定位误差较大而发生刮擦、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。
Description
技术领域
本发明涉及清扫洗涤领域,特别涉及一种测距装置、无人机清洗设备、清洗控制方法及控制装置。
背景技术
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。
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
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。
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,所述测距相机的外侧设有至少一个出风装置,所述出风装置用于输出整体沿所述测距相机的尾部到所述测距相机的镜头的方向流动的气流,所述至少一个出风装置沿所述测距相机的周向排列设置。
可选地,所述出风装置包括热风机。
本发明还提出一种无人机清洗设备,包括上述测距装置。
本发明还提出一种清洗控制方法,应用于上述无人机清洗设备,包括出风装置启停控制步骤,所述出风装置启停控制步骤包括:获取所述无人机清洗设备的主升力,获取所述主升力沿水平方向的第一分力;获取所述无人机清洗设备的航向;根据所述第一分力与所述航向之间的夹角,控制所述出风装置的启停。
可选地,所述根据所述第一分力与所述航向之间的夹角,控制所述出风装置的启停,包括:当所述第一分力与所述航向之间的夹角小于预设值时,启动所述出风装置;当所述第一分力与所述航向之间的夹角大于等于预设值时,停止所述出风装置。
可选地,所述根据所述第一分力与所述航向之间的夹角,控制所述出风装置的启停,包括:获取所述第一分力沿所述航向方向的第二分力;根据所述第二分力,控制所述出风装置的分力大小。
可选地,所述根据所述第二分力,控制所述出风装置的分力大小,包括按以下方式控制所述出风装置的风力大小:Fan=kp·F·yaw;其中,Fan为所述出风装置的风力大小,kp为可调参数,F为所述第一分力,yaw为所述航向的单位向量,F·yaw为所述第二分力的大小。
可选地,在所述出风装置启停控制步骤之前,还包括:在无人机清洗设备开始进行清洗操作时,启动所述出风装置。
本发明还提出一种清洗控制装置,应用于上述无人机清洗设备,包括:主升力获取模块,用于获取所述清洗设备的主升力沿水平方向的第一分力;航向获取模块,用于获取所述无人机清洗设备的航向;控制模块,用于根据所述第一分力与所述航向之间的夹角,控制所述出风装置的启停。
本发明还提出一种计算机可读存储介质,用于存储清洗控制程序,所述清洗控制程序在被执行时实现上述清洗控制方法。
本发明的技术方案通过采用在测距相机的外侧设有至少一个出风装置,出风装置用于输出整体沿所述测距相机的尾部到所述测距相机的镜头的方向流动的气流,使得出风装置能够驱除可能回溅到测距相机的水花,避免水花粘附到测距相机的镜头上而引发较大的测距误差,有利于提高无人机清洗设备的定位准确度,降低无人机清洗设备因定位误差较大而发生刮擦、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
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。
图1为本发明测距装置一实施例的结构示意图。
图2为本发明清洗控制方法一实施例的步骤示意图。
图3为本发明清洗控制装置一实施例的结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
1 | 测距相机 | 11 | 镜头 |
2 | 出风装置 |
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
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。
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。
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。
本发明提出一种测距装置。
参照图1所示,本发明所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1,即本发明的测距装置为图像测距装置。测距相机1的轴线方向沿图1的左右方向设置,测距相机1的外侧设有至少一个出风装置2,本实施例中共设置四个出风装置2,出风装置2包括热风机;在其他实施例中,出风装置2也可以设置为鼓风机。出风装置2用于输出整体沿测距相机1的尾部到测距相机1的镜头11的方向流动的气流,即沿图1的左右方向,即图1中虚线箭头所示的方向。出风装置2用于输出整体沿测距相机1的尾部到测距相机1的镜头11的方向流动的气流,即气流方向允许与图1中的虚线箭头具有一定的偏斜,只有该气流方向具有沿图1中左右方向即虚线箭头的分量即可。至少一个出风装置2沿测距相机1的周向排列设置,本实施例中四个出风装置2沿测距相机1的周向均布设置,能够提高出风装置2的整体出风的均匀性,进一步避免水花回溅的可能性。通过采用在测距相机1的外侧设有至少一个出风装置2,出风装置2用于输出整体沿所述测距相机1的尾部到所述测距相机1的镜头11的方向流动的气流,使得出风装置2能够驱除可能回溅到测距相机1的水花,避免水花粘附到测距相机1的镜头11上而引发较大的测距误差,有利于提高无人机清洗设备的定位准确度,降低无人机清洗设备因定位误差较大而发生刮擦、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。
本发明还提出一种无人机清洗设备,包括上述测距装置。如图3所示,无人机清洗装置还包括清洗控制装置,清洗控制装置应用于该无人机清洗设备,清洗控制装置包括:主升力获取模块,主升力获取模块用于获取清洗设备的主升力沿水平方向的第一分力;清洗控制装置还包括航向获取模块,航向获取模块用于获取无人机清洗设备的航向;清洗控制装置还包括控制模块,控制模块用于根据第一分力与航向之间的夹角,控制出风装置2的启停。
如图2所示,本发明还提出一种清洗控制方法,清洗控制方法应用于上述无人机清洗设备,清洗控制方法包括出风装置2启停控制步骤。在出风装置2启停控制步骤之前,清洗控制方法还包括:步骤S100,在无人机清洗设备开始进行清洗操作时,启动出风装置2。在无人机清洗设备启动时启动出风装置2,能够避免出风装置2由于控制延时而导致初始阶段部分水花回溅到测距相机1上。
上述出风装置2启停控制步骤包括:
步骤S210,获取无人机清洗设备的主升力,获取主升力沿水平方向的第一分力;获取无人机清洗设备的主升力,可在无人机清洗设备处于悬停状态下进行获取,此时获得的主升力更加准确。主升力可通过读取无人机清洗设备的控制参数而获得。
步骤S200,获取无人机清洗设备的航向;航向指无人机清洗设备中轴线的正前方向,无人机清洗设备的航向可通过读取无人机清洗设备的控制参数而获得。航向为矢量,即航向包括方向。
步骤S230,根据第一分力与航向之间的夹角,控制出风装置2的启停。根据第一分力与航向之间的夹角,控制出风装置2的启停,包括:当第一分力与航向之间的夹角小于预设值时,启动出风装置2,该预设值可设置为九十度或者九十度加上预设的偏差值;当第一分力与航向之间的夹角大于等于预设值时,停止出风装置2。当第一分力与航向之间的夹角大于预设值时,即说明无人机清洗设备处于顺风状态,即外界风力会将水花吹向远离测距相机1的方向,此时停止出风装置2可降低能源消耗。当第一分力与航向之间的夹角大于预设值时,外界风力会将水花吹回到测距相机1的侧壁上,也不会干扰镜头11的测距,此时停止出风装置2可降低能源消耗。
根据第一分力与航向之间的夹角,控制出风装置2的启停,包括:步骤S232,获取第一分力沿航向方向的第二分力;根据第二分力,控制出风装置2的分力大小。
根据第二分力,控制出风装置2的分力大小,包括步骤S234:按以下方式控制出风装置2的风力大小:Fan=kp·F·yaw;其中,Fan为出风装置2的风力大小,kp为可调参数,F为第一分力,yaw为航向的单位向量,F·yaw为第二分力的大小。kp为设置为可调参数,可使清洗控制方法适用于不同的机型或环境条件,提高清洗控制方法的适用性。其中风力大小Fan为标量,表示数值大小;第一分力F为矢量,航向yaw为矢量,第一分力F与航向yaw进行点乘而得到标量,从而得到为标量的风力大小Fan。F·yaw,即第一分力F与航向yaw进行点乘,其数值为第二分力的大小。
一种计算机可读存储介质,用于存储清洗控制程序,清洗控制程序在被执行时实现上述清洗控制方法。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。该清洗控制方法的具体步骤参照上述实施例,由于本计算机可读存储介质采用了上述清洗控制方法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。
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。
Claims (8)
1.一种清洗控制方法,应用于无人机清洗设备,其特征在于,所述无人机清洗设备包括测距装置,所述测距装置包括至少一个测距相机,所述测距相机的外侧设有至少一个出风装置,所述出风装置用于输出整体沿所述测距相机的尾部到所述测距相机的镜头的方向流动的气流,所述至少一个出风装置沿所述测距相机的周向排列设置;
所述清洗控制方法包括出风装置启停控制步骤,所述出风装置启停控制步骤包括:
获取所述无人机清洗设备的主升力,获取所述主升力沿水平方向的第一分力;
获取所述无人机清洗设备的航向;
根据所述第一分力与所述航向之间的夹角,控制所述出风装置的启停。
2.如权利要求1所述的清洗控制方法,其特征在于,所述根据所述第一分力与所述航向之间的夹角,控制所述出风装置的启停,包括:
当所述第一分力与所述航向之间的夹角小于预设值时,启动所述出风装置;
当所述第一分力与所述航向之间的夹角大于等于预设值时,停止所述出风装置。
3.如权利要求1所述的清洗控制方法,其特征在于,所述根据所述第一分力与所述航向之间的夹角,控制所述出风装置的启停,包括:
获取所述第一分力沿所述航向方向的第二分力;
根据所述第二分力,控制所述出风装置的分力大小。
4.如权利要求3所述的清洗控制方法,其特征在于,所述根据所述第二分力,控制所述出风装置的分力大小,包括按以下方式控制所述出风装置的风力大小:
Fan=kp·F·yaw;
其中,Fan为所述出风装置的风力大小,kp为可调参数,F为所述第一分力,yaw为所述航向的单位向量,F·yaw为所述第二分力的大小。
5.如权利要求1所述的清洗控制方法,其特征在于,在所述出风装置启停控制步骤之前,还包括:
在无人机清洗设备开始进行清洗操作时,启动所述出风装置。
6.如权利要求1所述的清洗控制方法,其特征在于,所述出风装置包括热风机。
7.一种清洗控制装置,应用于无人机清洗设备,其特征在于,所述无人机清洗设备包括测距装置,所述测距装置包括至少一个测距相机,所述测距相机的外侧设有至少一个出风装置,所述出风装置用于输出整体沿所述测距相机的尾部到所述测距相机的镜头的方向流动的气流,所述至少一个出风装置沿所述测距相机的周向排列设置;
所述清洗控制装置包括:
主升力获取模块,用于获取所述清洗设备的主升力沿水平方向的第一分力;
航向获取模块,用于获取所述无人机清洗设备的航向;
控制模块,用于根据所述第一分力与所述航向之间的夹角,控制所述出风装置的启停。
8.一种计算机可读存储介质,用于存储清洗控制程序,其特征在于,所述清洗控制程序在被执行时实现如权利要求1至6任意一项所述的清洗控制方法。
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