[发明专利]一种智能水面清洁机器人

说明书

本发明公开了一种智能水面清洁机器人，包括船体以及设置在船体上的动力装置、导航装置、识别装置、收集装置、输送装置、电源装置和控制模块，所述动力装置、导航装置、识别装置、收集装置、输送装置和电源装置均与控制模块连接，所述控制模块与地面控制终端通讯连接，所述控制模块用于接收地面控制终端的指令以控制所述动力装置、导航装置、识别装置、收集装置、输送装置和电源装置，使得清洁机器人在水面上按照直线折回式的轨迹循环遍历水面，提高了垃圾的清理率，同时对清洁机器人进行故障监测和预警，保证清洁机器人出现异常时能够顺利返回到停泊点，最大限度地提高垃圾清理的可靠性和巡航安全性。

技术领域

本发明涉及清洁机器人技术领域，特别是涉及一种智能水面清洁机器人。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，人们的生活水平有了质的提高，然而自工业革命以来，人们过于重视工业和经济的发展，忽视了对环境的保护，使得全国各地的垃圾污染问题日趋严重。

对于水面垃圾，目前我国多数地区还是采用传统的人工打捞，这种作业方式劳动强度大、工作环境恶劣，效率也十分低下。虽然已有一些有关机械化水面垃圾收集设备的相关研究，但这些研究主要针对一些由大型船舶改装而成的垃圾打捞船，不仅浪费能源，而且还会产生二次污染；这种垃圾打捞船主要用于收集大范围、大面积水域垃圾，需要配备专业技术人员操作，难以普及使用，而对于浅水域和小面积水域，现有的方式依旧以人工打捞为主，市面上鲜有相关设备。

目前，在对水面垃圾进行打捞的工程中主要存在以下问题：水面清洁船体积大，难以在城市景观水域、狭窄河道、养殖水域等小型水域正常工作；清洁船大多使用柴油机，对空气有一定的污染，对附近居民的生活健康也会造成一定的影响；清洁船比较笨重，噪音大，还需要配备操作人员在船上工作，也存在一定的安全问题；主要以人工打捞为主，清洁船的成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够自动巡航、准确识别水面上的清理目标、垃圾收集效率高以及能够进行故障监测预警的智能水面清洁机器人。

为解决上述问题，本发明提供一种智能水面清洁机器人，包括船体以及设置在船体上的动力装置、导航装置、识别装置、收集装置、输送装置、电源装置和控制模块，所述动力装置、导航装置、识别装置、收集装置、输送装置和电源装置均与控制模块连接，所述控制模块与地面控制终端通讯连接，所述控制模块用于接收地面控制终端的指令以控制所述动力装置、导航装置、识别装置、收集装置、输送装置和电源装置；

所述船体包括相互连接的左船体和右船体，所述左船体和右船体之间固定设有工作台；所述动力装置安装在所述船体的底部，用于为船体的移动提供动力；所述识别装置用于识别并追踪水面上的清理目标；所述导航装置用于船体的自动巡航；所述收集装置用于收集清理目标；所述输送装置安装在所述左船体和右船体之间，用于将清理目标传送至收集箱内，所述输送装置沿船体的船头向船体的中部倾斜向上设置；所述电源装置用于为清洁机器人提供工作电源；

所述识别装置包括摄像头、视觉模块、图像处理模块、运动轨迹预测模块和目标跟踪模块；所述摄像头转动安装在所述工作台上，用于采集水面上漂浮物的图像；所述视觉模块用于识别该漂浮物是否为清理目标；所述图像处理模块用于对清理目标的图像进行分析，生成该清理目标对应的位置坐标；所述运动轨迹预测模块用于通过拟合模型计算得出清理目标的运动轨迹，预测清理目标下一时刻的位置坐标；所述目标跟踪模块用于实时跟踪清理目标。

进一步的，所述动力装置包括设置在所述左船体的底部的推进器和第一驱动电机和设置在所述右船体的底部的推进器和第一驱动电机，所述第一驱动电机用于驱动对应的推进器。