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一种自动巡航下智能机器人的清淤方法、装置及电子设备

申请号 CN202311546844.1 申请日 2023-11-17 公开(公告)号 CN117826791A 公开(公告)日 2024-04-05
申请人 广州市城市排水有限公司; 发明人 周军; 袁嵘; 饶虹; 黄清强; 罗婉琼; 叶启洪;
摘要 本 发明 公开了一种自动巡航 水 下智能 机器人 的清淤方法、装置及 电子 设备,所述方法包括:控制声呐沿各设定的发射 角 度发射 声波 ,并接收各声波所对应的回波,对于每一个回波,以当前回波所对应的声波的发射角度为基准,根据预设的第一角度间隔,控制声呐按第二发射角度发射第二声波,并接收第二声波的回波得到第二回波,根据当前回波和第二回波与对应障碍物的距离以及两个回波与水平面的夹角结合三角函数确定回波是否为遇到 泵 房的墙体后所反射回来的回波,并在确定每一回波均为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,根据各回波以及泵房各墙体 位置 ,确定机器人在泵房内的位置;根据机器人在泵房内的位置,控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤。
权利要求

1.一种自动巡航下智能机器人的清淤方法,其特征在于,包括:
控制声呐沿各设定的发射度发射声波,并接收各声波所对应的回波;
在确定每一回波均为遇到房的墙体后所反射回来的回波时,根据各回波以及泵房各墙体的位置,确定机器人在泵房内的位置;
根据机器人在泵房内的位置,控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤;
其中,对于每一回波,通过以下方式确定回波是否为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波:
以当前回波所对应的声波的发射角度为基准,根据预设的第一角度间隔,生成第二发射角度,控制声呐按第二发射角度发射第二声波,并接收第二声波的回波得到第二回波;
根据当前回波,计算当前回波的传输距离,得到第一距离;
根据第二回波,计算第二回波的传输距离,得到第二距离;
根据所述第一距离、所述第二距离、当前回波与水平面的夹角的度数以及第二回波与水平面的夹角的度数,判断以下公式是否成立,若成立,则确定当前回波为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;若不成立,则确定当前回波不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;
CosA*d=CosB*e;
其中,A为当前回波与水平面的夹角的度数、d为所述第一距离、B为第二回波与水平面的夹角的度数、e为第二距离。
2.如权利要求1所述的自动巡航水下智能机器人的清淤方法,其特征在于,所述控制声呐沿各的设定的发射角度发射声波,包括:
控制声呐逐一沿4个不同的发射角度发射声波;其中,相邻的两个发射角度之间相隔
90°。
3.如权利要求1所述的自动巡航水下智能机器人的清淤方法,其特征在于,还包括:
在确定存在不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,调整声呐的发射角度,并根据调整后的发射角度,控制声呐重新发射声波。
4.如权利要求1所述的自动巡航水下智能机器人的清淤方法,其特征在于,所述预设的清淤路径,包括若干呈扇形分布的子路径;
所述控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤,包括:
根据各所述子路径,重复执行清淤操作,直至所有子路径清淤完毕;
其中,所述清淤操作包括:
获取当前子路径;
控制机器人沿当前子路径所对应的方向,从起点前进清淤,并在到达当前子路径的终点后,控制机器人后退至起点;
判断是否存在未进行清淤的子路径;
若是,则从未进行清淤的子路径中,选取一子路径作为下一次执行清淤操作时的当前子路径;
如否,则判断判断所有子路径清淤完毕。
5.如权利要求1所述的自动巡航水下智能机器人的清淤方法,其特征在于,所述控制机器人沿当前子路径所对应的方向,从起点前进清淤,并在到达当前子路径的终点后,控制机器人后退至起点,包括:
根据当前子路径上的淤泥量,确定机器人在当前子路径上的清淤时间;
根据机器人在在当前子路径上的清淤时间,确定机器人在当前子路径上的移动速度;
控制所述机器人沿当前子路径所对应的方向,按所述移动速度,从起点前进清淤,并在到达当前子路径的终点后,控制机器人后退至起点。
6.一种自动巡航水下智能机器人的清淤装置,其特征在于,包括:声呐控制模、位置确定模块、清淤控制模块以及回波属性确定模块;
所述声呐控制模块,用于控制声呐沿各设定的发射角度发射声波,并接收各声波所对应的回波;
所述位置确定模块,用于在确定每一回波均为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,根据各回波以及泵房各墙体的位置,确定机器人在泵房内的位置;
所述清淤控制模块,用于根据机器人在泵房内的位置,控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤;
所述回波属性确定模块,用于通过以下方式确定回波是否为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波:
以当前回波所对应的声波的发射角度为基准,根据预设的第一角度间隔,生成第二发射角度,控制声呐按第二发射角度发射第二声波,并接收第二声波的回波得到第二回波;
根据当前回波,计算当前回波的传输距离,得到第一距离;
根据第二回波,计算第二回波的传输距离,得到第二距离;
根据所述第一距离、所述第二距离、当前回波与水平面的夹角的度数以及第二回波与水平面的夹角的度数,判断以下公式是否成立,若成立,则确定当前回波为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;若不成立,则确定当前回波不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;
CosA*d=CosB*e;
其中,A为当前回波与水平面的夹角的度数、d为所述第一距离、B为第二回波与水平面的夹角的度数、e为第二距离。
7.如权利要求6所述的自动巡航水下智能机器人的清淤装置,其特征在于,所述声呐控制模块,还用于在确定存在不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,调整声呐的发射角度,并根据调整后的发射角度,控制声呐重新发射声波。
8.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1‑
6中任意一项所述的自动巡航水下智能机器人的清淤方法。

说明书全文

一种自动巡航下智能机器人的清淤方法、装置及电子设备

技术领域

[0001] 本发明涉及水下清淤技术领域,尤其涉及一种自动巡航水下智能机器人的清淤方法、装置及电子设备。

背景技术

[0002] 较大规模的城市地下排水系统都包括排水管网、渠箱、房等排水工程设施。其中,渠箱及泵站过水量大,是排水系统中最容易积淤的部位。为维持城市地下排水系统的正常运转,需要定期或不定期对相关设施进行清淤工作。而在对渠箱及泵站的清淤,早期是采用截断上游流水,采用人员下井的方式进行清淤。随着机器人在各领域的广泛应用,一种水下清淤机器人逐步取代人工进入到城市地下排水系统的清淤工作当中,通过控制清淤机器人沿设定的清淤路径进行清淤,以实现清淤工作,而为了能够使机器人能够按设定路径进行清淤,则首先需要确定机器人在水下中的位置
[0003] 在现有技术中一般通过机器人上所设置的声呐,进行定位;机器人的导航声呐通过发射声波,声波遇到泵房的墙壁后产生回波,根据回波计算出机器人与泵房各墙壁的距离,然后根据距离以及泵房各墙壁的位置信息,即可确定机器人在泵发明中的位置;但在实际情况中,泵房内会存在其余障碍物,例如提升泵或圆柱体立柱等,现有技术无法对回波的类型进行判断,这就导致机器人在水下进行定位时,无法识别出回波是否为声波遇到泵房的墙壁后生成的,若回波是由于声波遇到泵房内的圆柱体立柱后产生的,此时再根据泵房各墙壁的位置信息计算机器人的位置,就会出现定位不准确的问题,进而使得机器人实际的清淤路径与预先设定的清淤路径存在偏差,导致清淤失败的问题。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种自动巡航水下智能机器人的清淤方法、装置及电子设备,在清淤时,能够识别回波是否是由于声波遇到泵房的墙壁后产生的,从而提高机器人在水中定位的准确性,进而解决由于定位不准确导致清淤失败的问题。
[0005] 本发明一实施例提供了一种自动巡航水下智能机器人的清淤方法,包括:控制声呐沿各设定的发射度发射声波,并接收各声波所对应的回波;
[0006] 在确定每一回波均为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,根据各回波以及泵房各墙体的位置,确定机器人在泵房内的位置;
[0007] 根据机器人在泵房内的位置,控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤;
[0008] 其中,对于每一回波,通过以下方式确定回波是否为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波:
[0009] 以当前回波所对应的声波的发射角度为基准,根据预设的第一角度间隔,生成第二发射角度,控制声呐按第二发射角度发射第二声波,并接收第二声波的回波得到第二回波;
[0010] 根据当前回波,计算当前回波的传输距离,得到第一距离;
[0011] 根据第二回波,计算第二回波的传输距离,得到第二距离;
[0012] 根据所述第一距离、所述第二距离、当前回波与水平面的夹角的度数以及第二回波与水平面的夹角的度数,判断以下公式是否成立,若成立,则确定当前回波为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;若不成立,则确定当前回波不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;
[0013] CosA*d=CosB*e;
[0014] 其中,A为当前回波与水平面的夹角的度数、d为所述第一距离、B为第二回波与水平面的夹角的度数、e为第二距离。
[0015] 进一步的,所述控制声呐沿各设定的发射角度发射声波,包括:
[0016] 控制声呐逐一沿4个不同的发射角度发射声波;其中,相邻的两个发射角度之间相隔90°。
[0017] 进一步的,还包括:在确定存在不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,调整声呐的发射角度,并根据调整后的发射角度,控制声呐重新发射声波。
[0018] 进一步的,所述预设的清淤路径,包括:若干呈扇形分布的子路径;
[0019] 所述控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤,包括:
[0020] 根据各所述子路径,重复执行清淤操作,直至所有子路径清淤完毕;
[0021] 其中,所述清淤操作包括:
[0022] 获取当前子路径;
[0023] 控制机器人沿当前子路径所对应的方向,从起点前进清淤,并在到达当前子路径的终点后,控制机器人后退至起点;
[0024] 判断是否存在未进行清淤的子路径;
[0025] 若是,则从未进行清淤的子路径中,选取一子路径作为下一次执行清淤操作时的当前子路径;
[0026] 如否,则判断判断所有子路径清淤完毕。
[0027] 进一步的,所述控制机器人沿当前子路径所对应的方向,从起点前进清淤,并在到达当前子路径的终点后,控制机器人后退至起点,包括:
[0028] 根据当前子路径上的淤泥量,确定机器人在当前子路径上的清淤时间;
[0029] 根据机器人在在当前子路径上的清淤时间,确定机器人在当前子路径上的移动速度;
[0030] 控制所述机器人沿当前子路径所对应的方向,按所述移动速度,从起点前进清淤,并在到达当前子路径的终点后,控制机器人后退至起点。
[0031] 在上述方法项实施例的基础上,本发明对应提供了装置项实施例;
[0032] 本发明一实施例提供了一种自动巡航水下智能机器人的清淤装置,包括:声呐控制模、位置确定模块、清淤控制模块以及回波属性确定模块;
[0033] 所述声呐控制模块,用于控制声呐沿各设定的发射角度发射声波,并接收各声波所对应的回波;
[0034] 所述距离计算模块,用于在确定每一回波均为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,根据各回波以及泵房各墙体的位置,确定机器人在泵房内的位置;
[0035] 所述清淤控制模块,用于根据机器人在泵房内的位置,控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤。
[0036] 所述回波属性确定模块,用于通过以下方式确定回波是否为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波:
[0037] 以当前回波所对应的声波的发射角度为基准,根据预设的第一角度间隔,生成第二发射角度,控制声呐按第二发射角度发射第二声波,并接收第二声波的回波得到第二回波;
[0038] 根据当前回波,计算当前回波的传输距离,得到第一距离;
[0039] 根据第二回波,计算第二回波的传输距离,得到第二距离;
[0040] 根据所述第一距离、所述第二距离、当前回波与水平面的夹角的度数以及第二回波与水平面的夹角的度数,判断以下公式是否成立,若成立,则确定当前回波为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;若不成立,则确定当前回波不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;
[0041] CosA*d=CosB*e;
[0042] 其中,A为当前回波与水平面的夹角的度数、d为所述第一距离、B为第二回波与水平面的夹角的度数、e为第二距离。
[0043] 进一步的,所述声呐控制模块,还用于在确定存在不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,调整声呐的发射角度,并根据调整后的发射角度,控制声呐重新发射声波。
[0044] 在上述方法项实施例的基础上,本发明对应提供了电子设备项实施例;
[0045] 本发明一实施例提供了一种电子设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明中任意一项所述的自动巡航水下智能机器人的清淤方法。
[0046] 通过实施本发明实施例具有如下有益效果:
[0047] 本发明实施例提供了一种自动巡航水下智能机器人的清淤方法、装置及电子设备,所述方法清淤时,控制声呐沿各设定的发射角度发射声波,并接收各声波所对应的回波,对于每一个回波,以当前回波所对应的声波的发射角度为基准,根据预设的第一角度间隔,控制声呐按第二发射角度发射第二声波,并接收第二声波的回波得到第二回波,根据当前回波和第二回波与对应障碍物的距离以及两个回波与水平面的夹角的度数结合三角函数确定回波是否为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波,并在确定每一回波均为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,根据各回波以及泵房各墙体位置,确定机器人在泵房内的位置;根据机器人在泵房内的位置,控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤;与现有技术相比,本发明可结合三角函数判断回波是否是由于声波遇到泵房的墙体后产生的,从而避免出现利用不是遇到泵房的墙体后产生的回波进行定位的情况,提高了机器人在水下定位的准确性,进而使得机器人可按预设的清淤路径进行清淤。附图说明
[0048] 图1是本发明一实施例提供的自动巡航水下智能机器人的清淤方法的流程示意图;
[0049] 图2是本发明一实施例提供的定位原理示意图;
[0050] 图3是本发明一实施例提供的另一定位原理示意图;
[0051] 图4是本发明一实施例提供的又一定位原理示意图;
[0052] 图5是本发明一实施例提供的回波类型判断的原理示意图;
[0053] 图6是本发明一实施例提供的清淤路径示意图;
[0054] 图7是本发明一实施例提供的自动巡航水下智能机器人的清淤装置的结构示意图。
[0055] 附图标记说明:泵房的墙体1、机器人2、圆柱体立柱3。

具体实施方式

[0056] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0057] 首先需要说明的是本发明所提供的自动巡航水下智能机器人的清淤方法,适用于自动巡航水下智能机器人(后文以机器人进行描述),自动巡航水下智能机器人设置有声呐,陀螺仪,处理器以及用于铲淤泥的结构,例如前铲等,自动巡航水下智能机器人的结构组成并非本发明的创新点,可以为现有的水下机器人,在一些可选的实施例中,本发明所提供了一种自动巡航水下智能机器人的清淤方法可适用于自动巡航水下智能机器人中的处理器执行。
[0058] 如图1所示,本发明实施例提供了一种自动巡航水下智能机器人的清淤方法,包括:
[0059] S1:控制声呐沿各设定的发射角度发射声波,并接收各声波所对应的回波。
[0060] 对于步骤S1,在一个优选的实施例中,所述控制声呐沿各设定的发射角度发射声波,包括:控制声呐逐一沿4个不同的发射角度发射声波;其中,相邻的两个发射角度之间相隔90°。
[0061] 示意性,声呐的360°成像由一个步进电机运动400步完成,即每运动一步,旋转角度为0.9°。在同一角度的的直线上,声波转换电信号经过处理后返回400‑800个数据点。声呐分辨率为量程/数据点,若导航声呐设置量程为5米,直线返回500个数据点,则每个数据点代表10毫米距离。若在第400个数据点信号强度大于90%,则说明在4米的位置遇到障碍点,后续可以根据数据点的信号前度,确定回波的传输距离。
[0062] 示意性的如图2所示,在本发明一实施例中,可选取声呐的0°、90°、180°、270°这四个角度作为发射角度发射声波(即控制声呐所对应的步进电机,旋转0°、90°、180°以及270°以这四个方位为基准,发射声波),发出的声波遇到泵房的四面墙体(或其他障碍物)后,产生回波。
[0063] 此外,如图3所示,机器人在泵房施工期间航向会发生改变,在航向改变时,那么需要采用陀螺仪数值进行换算,作一个角度补偿。陀螺仪0°设置与声呐0°一致,将声呐0°数据代入至陀螺仪45°数据中,后续将机器人偏置45°后根据距离数据进行定位。
[0064] S2:在确定每一回波均为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,根据各回波以及泵房各墙体的位置,确定机器人在泵房内的位置。
[0065] 对于步骤S2,由于接收的回波不一定是声波遇到泵房的墙体后所反射回来的,有可能是遇到泵房中的圆柱体立柱后所反射回来的,如图4所示,发射角度为180°的声波此时遇到了泵房中的圆柱体立柱,若直接采用其所对应回波计算机器人与泵房各墙体的距离,会导致这个方位上,机器人与泵房各墙体的距离计算错误。为此本发明在进行距离计算前,还需判断每一个回波是否为为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波。
[0066] 在一个优选的实施例中,对于每一回波,通过以下方式确定回波是否为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波:
[0067] 以当前回波所对应的声波的发射角度为基准,根据预设的第一角度间隔,生成第二发射角度,控制声呐按第二发射角度发射第二声波,并接收第二声波的回波得到第二回波;
[0068] 根据当前回波,计算当前回波的传输距离,得到第一距离;
[0069] 根据第二回波,计算第二回波的传输距离,得到第二距离;
[0070] 根据所述第一距离、所述第二距离、当前回波与水平面的夹角的度数以及第二回波与水平面的夹角的度数,判断以下公式是否成立,若成立,则确定当前回波为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;若不成立,则确定当前回波不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;
[0071] CosA*d=CosB*e;
[0072] 其中,A为当前回波与水平面的夹角的度数、d为所述第一距离、B为第二回波与水平面的夹角的度数、e为第二距离。
[0073] 需要说明的是,上述当前回波指的是:步骤S1中控制声呐沿各设定的发射角度发射声波后,所接收的任意一回波,即声呐0°、90°、180°、270°中任意一发射角度下所对应的回波,例如可以以声呐0°所对应的回波作为当前回波,判断声呐声呐0°所对应的回波是否为泵房的墙体后所反射回来的回波;
[0074] 以下结合附图5,对具体的判断方式进行说明,假设当前回波为声呐所对应的电机转动270°后发出的声波的回波,即声呐270°的声波所对应回波。此时,在270°的基准上,根据预设第一角度间隔例如是1.8,计算得到第二发射角度271.8°,然后控制声呐按271.8°的发射角度发射出第二声波,并接收第二回波;需要说明的是,上述第一角度间隔可根据实际需求进行调整,优选的上述第一角度间隔的范围可以为0.9°‑9°。
[0075] 紧接着计算当前回波的传输距离,以及第二回波的传输距离,传输距离的计算可以根据声波的发射时间和回波的接收时间以及声音的传输速率计算得出,也可以直接根据回波中数据的信号强度进行确认,如前述若在第400个数据点信号强度大于90%,则说明在4米的位置遇到障碍点,此时回波的传输距离即为4;紧着根据当前回波的发射角度结合对应的陀螺仪数值计算出当前回波与水平面的夹角度数,根据第二回波的发射角度结合发射角度结合对应的陀螺仪数值,计算出第二回波与水平面的夹角度数。
[0076] 如图5所示,假设角度A为当前回波与水平面的夹角度数,斜边d的长度为当前回波在障碍物与机器人之间传播路径的长度,即当前回波的传输距离,角度B为第二回波与水平面的夹角度数,斜边e的长度为第二回波在障碍物与机器人之间传播路径的长度,即第二回波的传输距离;如果障碍物为泵房的墙体,则直角边b和直角边c应该是在同一平面上,则根据三角函数可得cosA=a/d,cosB=a/e,转换后得到cosA*d=a,cosB*e=a,则有CosA*d=CosB*e。反之,如果当前回波所对应的障碍物不为泵房的墙体,例如是泵房中的圆柱体立柱,那么此时由于圆柱体的侧面不为一个平面,直角边b和直角边c不会在同一平面上则公式则CosA*d=CosB*e不会成立,因此通过判断CosA*d=CosB*e是否成立,可以识别出当前回波是否为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波。
[0077] 通过上述方法,在确定各个发射角度所对应的回波均为为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,即可根据回波以及泵房各墙体的位置,确定机器人在泵房内的位置。具体的,可根据回波的传播距离以及对应的发射角度,计算出机器人与各墙体之间的垂直距离,根据机器人与各墙体的垂直距离结合各墙体的位置坐标,即可确定机器人的位置坐标。
[0078] 在一个优选的实施例中,在确定存在不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,调整声呐的发射角度,并根据调整后的发射角度,控制声呐重新发射声波。
[0079] 具体的,在这一实施例中,如果经过判断确定存在不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,则需要调整声波预设所设定的发射角度,控制声呐重新发射声波,直至所发出所有声波所对应回波,均为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波。
[0080] 步骤S3:根据机器人在泵房内的位置,控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤;
[0081] 在一个优选的实施例中,所述预设的清淤路径,包括:若干呈扇形分布的子路径;
[0082] 所述控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤,包括:
[0083] 根据各所述子路径,重复执行清淤操作,直至所有子路径清淤完毕;
[0084] 其中,所述清淤操作包括:
[0085] 获取当前子路径;
[0086] 控制机器人沿当前子路径所对应的方向,从起点前进清淤,并在到达当前子路径的终点后,控制机器人后退至起点;
[0087] 判断是否存在未进行清淤的子路径;
[0088] 若是,则从未进行清淤的子路径中,选取一子路径作为下一次执行清淤操作时的当前子路径;
[0089] 如否,则判断判断所有子路径清淤完毕。
[0090] 示意性的,如图6所示,在本发明中预设的清淤路径,包括若干呈扇形分布的子路径,如图6中的子路径L1、子路径L2、子路径L3、子路径L4以及子路径L5,在清淤时,首先从起点沿子路径L1的方向开始清淤,在达到L1的终点后,沿L1退回至起点,然后沿L2的方向开始清淤,在达到L2的终点后,沿L2退回至起点,然后沿L3的方向开始清淤,在达到L3的终点后,沿L3退回至起点,然后沿L4的方向开始清淤,在达到L4的终点后,沿L4退回至起点,然后沿L,5的方向开始清淤,在达到L5的终点后,沿L5退回至起点,此时清淤完毕。
[0091] 在一个优选的实施中,所述控制机器人沿当前子路径所对应的方向,从起点前进清淤,并在到达当前子路径的终点后,控制机器人后退至起点,包括:
[0092] 根据当前子路径上的淤泥量,确定机器人在当前子路径上的清淤时间;
[0093] 根据机器人在在当前子路径上的清淤时间,确定机器人在当前子路径上的移动速度;
[0094] 控制所述机器人沿当前子路径所对应的方向,按所述移动速度,从起点前进清淤,并在到达当前子路径的终点后,控制机器人后退至起点。
[0095] 在实际情况中,在扇形清淤的每条路线上呈现阶梯式递增式,积淤厚度区间在呈现递增趋势,按示意图例子为例,假设L1清淤路线(长度为6m)积淤呈现[0.5,2.5]阶梯递增,机器人前铲长宽约为1m*0.4m,则清淤量可近似为梯形体,假设机器人清淤效率为v效率3
=3m /h(以机器人最低清淤效率计算),V淤泥量,表示前铲处理淤泥量V淤泥量,可计算得到:
[0096]
[0097] 最后根据所计算出来的清淤时间,计算出机器人在L1子路径上的移动速度,然后控制机器人在L1子路径上移动清淤;
[0098] 需要说明的是,对于每一子路径上具体的淤泥量可由机器人通过声呐扫描,获取清淤场景图像信息数据,继而根据图像信息数据计算得出。
[0099] 在上述方法项实施的基础上,本发明对应提供了装置项实施例;
[0100] 如图7所示,本发明一实施例提供了一种自动巡航水下智能机器人的清淤装置,包括:声呐控制模块、位置确定模块、清淤控制模块以及回波属性确定模块;
[0101] 所述声呐控制模块,用于控制声呐沿各设定的发射角度发射声波,并接收各声波所对应的回波;
[0102] 所述距离计算模块,用于在确定每一回波均为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,根据各回波以及泵房各墙体的位置,确定机器人在泵房内的位置;
[0103] 所述清淤控制模块,用于根据机器人在泵房内的位置,控制机器人沿预设的清淤路径进行清淤。
[0104] 所述回波属性确定模块,用于通过以下方式确定回波是否为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波:
[0105] 以当前回波所对应的声波的发射角度为基准,根据预设的第一角度间隔,控制声呐按第二发射角度发射第二声波,并接收第二声波的回波得到第二回波;
[0106] 根据当前回波,计算当前回波的传输距离,得到第一距离;
[0107] 根据第二回波,计算第二回波的传输距离,得到第二距离;
[0108] 根据所述第一距离、所述第二距离、当前回波与水平面的夹角度数以及第二回波与水平面的夹角度数,判断以下公式是否成立,若成立,则确定当前回波为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;若不成立,则确定当前回波不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波;
[0109] CosA*d=CosB*e;
[0110] 其中,A为当前回波与水平面的夹角度数、d为所述第一距离、B为第二回波与水平面的夹角度数、e为第二距离。
[0111] 在一个优选的实施例中,所述声呐控制模块,还用于在确定存在不为遇到泵房的墙体后所反射回来的回波时,调整声呐的发射角度,并根据调整后的发射角度,控制声呐重新发射声波。
[0112] 需说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外,本发明提供的同步头检测装置实施例附图中,模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接,具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0113] 所述领域的技术人员可以清楚地了解到,为的方便和简洁,上述描述装置的具体工作过程,可参考前述方法实施例中对应的过程,在此不再赘述。
[0114] 在上述方法项的实施例的基础上,本发明对应提供了一种电子设备,所述电子设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明上述自动巡航水下智能机器人的清淤方法。
[0115] 所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程阵列(Field‑Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器是所述电子设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分。
[0116] 所述存储器可用于存储所述计算机程序,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述电子设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0117] 以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
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