[發(fā)明專利]一種用于打撈水面垃圾無人船的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011495363.9
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112596528B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余道洋;劉錦淮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B63B35/32
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

1.一種用于打撈水面垃圾無人船的控制方法，其特征在于，包括母船，其步驟如下：

S1：設(shè)置于母船船頭處的打撈構(gòu)件的前端部向下偏轉(zhuǎn)并位于水面下方；

S2：母船根據(jù)自主規(guī)劃的航跡路徑前進(jìn)，在母船前進(jìn)過程中，位于母船前進(jìn)路徑上的水面垃圾與打撈構(gòu)件的前端部接觸，打撈構(gòu)件運(yùn)行并將水面垃圾牽引輸送至設(shè)置于母船上的收集艙內(nèi)；

S3：重復(fù)步驟S2，直至垃圾打撈作業(yè)結(jié)束；

所述母船根據(jù)垃圾位置并通過Dubins曲線方式自主規(guī)劃航跡路徑的方法如下：

設(shè)D(x_D,y_D)是巡航目標(biāo)點，A1、A2為源點(x_s,y_s)，R(x_R,y_R)為水面垃圾位置，T1、T2和d1、d2分別是直線過渡點和安全過渡的最小距離，O1或O2是曲線圓弧的圓心，半徑為r，α為直線規(guī)劃路徑上與正東方向的夾角，β為Dubins路徑曲線圓心和水面垃圾位置與直線路徑規(guī)劃的夾角；d為源點與直線路徑規(guī)劃的直線距離，第一個直線路徑過渡點T1的坐標(biāo)(x_T1,y_T1)，第二個直線路徑過渡點T2的坐標(biāo)(x_T2,y_T2)，曲線路徑圓弧的坐標(biāo)O1或O2(x₀,y₀)；

對于直線路徑，第一個直線路徑過渡點T1的位置:

第二個直線路徑過渡點T2的位置:

曲線路徑

d＝(x_S-x_D)sin(-α)+(x_S-x_D)cos(-α)

當(dāng)d＞0，繞圓弧O1右轉(zhuǎn)，d＜0，繞圓弧O2左轉(zhuǎn)；

其中圓弧O1或O2坐標(biāo)計算公式為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于打撈水面垃圾無人船的控制方法，其特征在于，所述的打撈構(gòu)件通過承托部件活動安裝于母船的船頭處。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于打撈水面垃圾無人船的控制方法，其特征在于，所述的承托部件包括支架、用于驅(qū)使支架進(jìn)行上下偏轉(zhuǎn)的液壓升降部件，所述打撈構(gòu)件包括安裝于支架上的輸送部件。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于打撈水面垃圾無人船的控制方法，其特征在于，所述的輸送部件為輸送帶結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于打撈水面垃圾無人船的控制方法，其特征在于，所述的液壓升降部件包括前液壓升降桿、后液壓升降桿，所述的前液壓升降桿傾斜固設(shè)于母船上且前液壓升降桿的伸出端與所述支架鉸接連接，前液壓升降桿的伸出端與支架的鉸接處構(gòu)成的鉸接軸軸向平行于母船的船寬方向，所述的后液壓升降桿垂直固設(shè)于母船上且后液壓升降桿位于前液壓升降桿朝向母船船尾的一側(cè)，后液壓升降桿的伸出端與所述支架鉸接連接，后液壓升降桿的伸出端與支架的鉸接處構(gòu)成的鉸接軸軸向平行于母船的船寬方向。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于打撈水面垃圾無人船的控制方法，其特征在于，所述的液壓升降部件設(shè)置有兩組并分別位于支架沿母船船長方向的兩側(cè)。