[發(fā)明專利]一種智能水面清潔機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010795708.6
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN111877290A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙藤;趙珂;孫鵬;張世義;袁培銀
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號(hào): E02B15/10
• 分類號(hào): E02B15/10;B63B35/32
• 代理公司: 重慶樂泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50221
• 代理人: 何君蘋

本發(fā)明公開了一種智能水面清潔機(jī)器人，包括船體以及設(shè)置在船體上的動(dòng)力裝置、導(dǎo)航裝置、識(shí)別裝置、收集裝置、輸送裝置、電源裝置和控制模塊，所述動(dòng)力裝置、導(dǎo)航裝置、識(shí)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(dòng)力裝置、導(dǎo)航裝置、識(shí)別裝置、收集裝置、輸送裝置和電源裝置，使得清潔機(jī)器人在水面上按照直線折回式的軌跡循環(huán)遍歷水面，提高了垃圾的清理率，同時(shí)對清潔機(jī)器人進(jìn)行故障監(jiān)測和預(yù)警，保證清潔機(jī)器人出現(xiàn)異常時(shí)能夠順利返回到停泊點(diǎn)，最大限度地提高垃圾清理的可靠性和巡航安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及清潔機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能水面清潔機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活水平有了質(zhì)的提高，然而自工業(yè)革命以來，人們過于重視工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，忽視了對環(huán)境的保護(hù)，使得全國各地的垃圾污染問題日趨嚴(yán)重。

對于水面垃圾，目前我國多數(shù)地區(qū)還是采用傳統(tǒng)的人工打撈，這種作業(yè)方式勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣，效率也十分低下。雖然已有一些有關(guān)機(jī)械化水面垃圾收集設(shè)備的相關(guān)研究，但這些研究主要針對一些由大型船舶改裝而成的垃圾打撈船，不僅浪費(fèi)能源，而且還會(huì)產(chǎn)生二次污染；這種垃圾打撈船主要用于收集大范圍、大面積水域垃圾，需要配備專業(yè)技術(shù)人員操作，難以普及使用，而對于淺水域和小面積水域，現(xiàn)有的方式依舊以人工打撈為主，市面上鮮有相關(guān)設(shè)備。

目前，在對水面垃圾進(jìn)行打撈的工程中主要存在以下問題：水面清潔船體積大，難以在城市景觀水域、狹窄河道、養(yǎng)殖水域等小型水域正常工作；清潔船大多使用柴油機(jī)，對空氣有一定的污染，對附近居民的生活健康也會(huì)造成一定的影響；清潔船比較笨重，噪音大，還需要配備操作人員在船上工作，也存在一定的安全問題；主要以人工打撈為主，清潔船的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠自動(dòng)巡航、準(zhǔn)確識(shí)別水面上的清理目標(biāo)、垃圾收集效率高以及能夠進(jìn)行故障監(jiān)測預(yù)警的智能水面清潔機(jī)器人。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種智能水面清潔機(jī)器人，包括船體以及設(shè)置在船體上的動(dòng)力裝置、導(dǎo)航裝置、識(shí)別裝置、收集裝置、輸送裝置、電源裝置和控制模塊，所述動(dòng)力裝置、導(dǎo)航裝置、識(shí)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(dòng)力裝置、導(dǎo)航裝置、識(shí)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(shè)有工作臺(tái)；所述動(dòng)力裝置安裝在所述船體的底部，用于為船體的移動(dòng)提供動(dòng)力；所述識(shí)別裝置用于識(shí)別并追蹤水面上的清理目標(biāo)；所述導(dǎo)航裝置用于船體的自動(dòng)巡航；所述收集裝置用于收集清理目標(biāo)；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(biāo)傳送至收集箱內(nèi)，所述輸送裝置沿船體的船頭向船體的中部傾斜向上設(shè)置；所述電源裝置用于為清潔機(jī)器人提供工作電源；

所述識(shí)別裝置包括攝像頭、視覺模塊、圖像處理模塊、運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測模塊和目標(biāo)跟蹤模塊；所述攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述工作臺(tái)上，用于采集水面上漂浮物的圖像；所述視覺模塊用于識(shí)別該漂浮物是否為清理目標(biāo)；所述圖像處理模塊用于對清理目標(biāo)的圖像進(jìn)行分析，生成該清理目標(biāo)對應(yīng)的位置坐標(biāo)；所述運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測模塊用于通過擬合模型計(jì)算得出清理目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，預(yù)測清理目標(biāo)下一時(shí)刻的位置坐標(biāo)；所述目標(biāo)跟蹤模塊用于實(shí)時(shí)跟蹤清理目標(biāo)。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)力裝置包括設(shè)置在所述左船體的底部的推進(jìn)器和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和設(shè)置在所述右船體的底部的推進(jìn)器和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)對應(yīng)的推進(jìn)器。