[發明專利]一種基于雙目視覺的太陽能智能清潔艇

在審

• 申請號: 201910918339.2
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110696979A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 施妍;楊松林;鄭昊然;湯旸;柯維順;程占元;劉玉冰;張杰
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63B35/32
• 分類號: B63B35/32;E02B15/10;G01B11/25;G01D21/02;G01C21/20
• 代理公司: 32200 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 樓高潮

1.一種基于雙目視覺的太陽能智能清潔艇，包括主艇體(1)及上層建筑(4)，智能控制系統、動力與能源系統、推進及操縱系統、基于雙目視覺的清潔系統和外部監測系統，其特征在于：所述主艇體(1)包含位于兩側對稱布置的兩個片體(2)及連接橋(3)，所述片體(2)的斷截面形狀是從艇艏部向艉部方向，依順呈深V型到淺V型到中部呈U型，最后過渡到尾部淺U型；其中主艇體(1)總長L＝3-30m，片體(2)長寬比為8.1-11.2，片體(2)間距與片體(2)寬度的比值為1：2.6-4，吃水與片體(2)長度比值為1：0.031-0.032，片體(2)方形系數Cb＝0.45-0.53；所述上層建筑(4)從上往下分為四層，分別為頂層，第二層，第三層，底層，上層建筑(4)高度為0.9-9m；所述智能控制系統用于實現清潔艇的推進操縱、清潔及監測；所述動力與能源系統用于艇體供電，以延長清潔艇的續航時間；所述推進及操縱系統用于實現清潔艇的推進及操縱；所述基于雙目視覺的清潔系統用于獲取水面漂浮物的三維信息，實現水面及水下目標的定點投放及抓取；所述外部監測系統用于實時獲得航行水域的多重信息數據。

2.根據權利要求1所述的一種基于雙目視覺的太陽能智能清潔艇，其特征在于：所述智能控制系統包含布置在主艇體(1)的連接橋(3)上的單片機控制芯片(13)及無線串口模塊(14)，其中單片機控制芯片(13)上連接有推進及操縱系統、基于雙目視覺的清潔系統和外部監測系統；外部監測系統獲取外部環境信息，經無線串口模塊(14)進行信息的傳輸和處理分析后發出相應指令，驅使推進及操縱系統、基于雙目視覺的清潔系統進行相關作業。

3.根據權利要求1所述的一種基于雙目視覺的太陽能智能清潔艇，其特征在于：所述動力與能源系統包括鋰聚合物電池(12)和太陽能電池板(11)，鋰聚合物電池(12)，安置在主艇體(1)的連接橋(3)上；上層建筑(4)第二層水平安置有總面積達0.203-20.34平方米的太陽能電池板(11)，太陽能電池板(11)將收集到的太陽能經過穩壓器穩壓，儲存在鋰聚合物電池(12)中，或者其所產生的電能直接供給清潔艇上負載，以實現延長續航時間。

4.根據權利要求1所述的一種基于雙目視覺的太陽能智能清潔艇，其特征在于：所述推進及操縱系統包括電機驅動器(10)、直流有刷電機(5)、萬向節聯軸器(6)、鋼軸(7)、軸套(8)和螺旋槳(9)，所述電機驅動器(10)安置在主艇體(1)的連接橋(3)上，電機驅動器(10)輸入端連接鋰聚合物電池(12)，電機驅動器(10)輸出端連接單片機控制芯片(13)，另外一端連接直流有刷電機(5)；電機驅動器(10)負責響應單片機控制芯片(13)的控制信號，同時電機驅動器(10)還負責將鋰聚合物電池(12)的12v電降壓成5v供給艇載模塊使用；所述直流有刷電機(5)、萬向節聯軸器(6)安置在片體(2)內的后部，所述鋼軸(7)和軸套(8)從片體(2)內部穿到片體(2)的底部，鋼軸(7)的一端與直流有刷電機(5)通過萬向節聯軸器(6)相連接，另一端通過軸套(8)伸出艇外；所述螺旋槳(9)活動連接在鋼軸(7)伸出艇外的端，通過直流有刷電機(5)轉動由鋼軸(7)帶動螺旋槳(9)轉動實現清潔艇的推進，通過電機驅動器(10)與單片機控制芯片(13)連接并且接受控制；通過螺旋槳(9)差速控制實現清潔艇的轉向，差速控制能夠縮小回轉半徑，甚至實現原地回轉，使得清潔艇具有良好的操縱性。