[發明專利]一種智能水面清潔機器人

在審

• 申請號: 202010795708.6
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111877290A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 趙藤;趙珂;孫鵬;張世義;袁培銀
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E02B15/10
• 分類號: E02B15/10;B63B35/32
• 代理公司: 重慶樂泰知識產權代理事務所(普通合伙) 50221
• 代理人: 何君蘋

1.一種智能水面清潔機器人，其特征在于：包括船體以及設置在船體上的動力裝置、導航裝置、識別裝置、收集裝置、輸送裝置、電源裝置和控制模塊，所述動力裝置、導航裝置、識別裝置、收集裝置、輸送裝置和電源裝置均與控制模塊連接，所述控制模塊與地面控制終端通訊連接，所述控制模塊用于接收地面控制終端的指令以控制所述動力裝置、導航裝置、識別裝置、收集裝置、輸送裝置和電源裝置；

所述船體包括相互連接的左船體和右船體，所述左船體和右船體之間固定設有工作臺；所述動力裝置安裝在所述船體的底部，用于為船體的移動提供動力；所述識別裝置用于識別并追蹤水面上的清理目標；所述導航裝置用于船體的自動巡航；所述收集裝置用于收集清理目標；所述輸送裝置安裝在所述左船體和右船體之間，用于將清理目標傳送至收集箱內，所述輸送裝置沿船體的船頭向船體的中部傾斜向上設置；所述電源裝置用于為清潔機器人提供工作電源；

所述識別裝置包括攝像頭、視覺模塊、圖像處理模塊、運動軌跡預測模塊和目標跟蹤模塊；所述攝像頭轉動安裝在所述工作臺上，用于采集水面上漂浮物的圖像；所述視覺模塊用于識別該漂浮物是否為清理目標；所述圖像處理模塊用于對清理目標的圖像進行分析，生成該清理目標對應的位置坐標；所述運動軌跡預測模塊用于通過擬合模型計算得出清理目標的運動軌跡，預測清理目標下一時刻的位置坐標；所述目標跟蹤模塊用于實時跟蹤清理目標。

2.根據權利要求1所述的一種智能水面清潔機器人，其特征在于：所述動力裝置包括設置在所述左船體的底部的推進器及第一驅動電機和設置在所述右船體的底部的推進器及第一驅動電機，所述第一驅動電機用于驅動對應的推進器。

3.根據權利要求1所述的一種智能水面清潔機器人，其特征在于：所述導航裝置包括定位模塊、陀螺儀、超聲波雷達、光流測速模塊和霍爾流量計，所述定位模塊用于確定船體移動的方向，所述陀螺儀轉動安裝在所述工作臺上，用于對船體進行姿態矯正；所述超聲波雷達轉動安裝在所述工作臺上，用于檢測船體與河岸之間的距離；所述光流測速模塊用于測量船體移動的速度；所述霍爾流量計固定安裝在所述船體底部，用于測量水體流速。

4.根據權利要求1所述的一種智能水面清潔機器人，其特征在于：所述收集裝置包括設置在船體上船頭位置的打撈機構和設置在船體上船尾位置的收集箱，所述打撈機構用于打撈清理目標，所述打撈機構包括左擋板和右擋板，所述左擋板和右擋板對應固定設置在所述左船體和右船體的外側且沿所述左船體和右船體的長度方向向外延伸設置，所述收集箱可拆卸式設置在所述左船體和右船體之間。

5.根據權利要求4所述的一種智能水面清潔機器人，其特征在于：所述左擋板和右擋板與所述船體之間呈0～90°的夾角，且所述左擋板和右擋板上均設有若干通孔。

6.根據權利要求4所述的一種智能水面清潔機器人，其特征在于：所述收集箱底部設有濾水孔。

7.根據權利要求1所述的一種智能水面清潔機器人，其特征在于：所述輸送裝置包括第一傳動輪、第二傳動輪和傳送帶，所述第一傳動輪的兩端分別轉動設置在所述左船體和右船體上，所述左船體或右船體內裝設有第三驅動電機，所述第三驅動電機的輸出端與所述第一傳動輪的轉軸同軸連接，且所述第一傳動輪位于所述收集箱開口的上方；所述第二傳動輪的兩端分別轉動設置在所述左船體和右船體上，所述第二傳動輪位于船頭位置處且與所述船體的底面齊平，所述傳送帶套設在所述第一傳動輪和第二傳動輪的外側，且在所述傳送帶上等距設有若干防滑凸條。

8.根據權利要求1所述的一種智能水面清潔機器人，其特征在于：所述電源裝置包括蓄電箱和分別設置在所述左船體和右船體上的太陽能充電板，所述太陽能充電板用于將太陽能轉化成電能，所述蓄電箱用于為清潔機器人供電。