[发明专利]一种多目视觉导引船体清洁机器人系统及清洁方法

权利要求书

1.一种多目视觉导引船体清洁机器人系统，其特征在于，包括：依次连接的多个单目摄像头、船体工作站模块、船体工作站控制模块和清洁机器人模块，各所述单目摄像头位于船体旁侧，各所述单目摄像头用于采集视觉范围内部分船体表面图像，所述船体工作站模块用于接收各所述部分船体表面图像并将各所述船体表面图像传送至所述船体工作站控制模块，所述船体工作站控制模块对各所述船体表面图像信息进行处理，完成整幅船体图像的拼接，确定整幅船体的图像并标注船体表面待清洁区域、待清洁区域的位置信息和清洁路径，所述清洁机器人模块用于根据接收的所述船体表面待清洁区域、所述待清洁区域的位置信息和所述清洁路径对船体进行清洁；

所述清洁机器人模块包括机器人本体、激光雷达和红外传感器，所述激光雷达用于采集船体表面障碍物信息，所述红外传感器用于采集机器人本体和障碍物之间的距离信息，所述船体工作站控制模块分别与所述激光雷达和所述红外传感器连接，所述船体工作站控制模块用于根据所述船体表面障碍物信息和所述机器人本体和障碍物之间的距离信息对障碍物进行标识；

所述清洁机器人模块包括伺服电机和高压水枪，所述船体工作站控制模块分别与所述伺服电机和所述高压水枪连接，所述高压水枪用于对所述船体工作站控制模块确定的船体表面待清洁区域进行清洗，所述伺服电机用于为所述机器人本体提供动力；

所述清洁机器人模块清洁方式有两种：船体整体清洁和船体局部清洁；对于船体整体清洁，所述船体工作站控制模块用于控制各所述单目摄像头对所述清洁机器人模块进行视觉导引，保证清洁机器人模块完成图像重叠区域清洁以及跨区域协同清洁的任务；对于船体局部清洁，所述船体工作站控制模块根据污渍面积大小和位置，规划所述清洁机器人模块到达指定位置，完成局部清洁，对清洁后的区域进行判断是否需要二次清洁；

所述清洁机器人模块对清洁路径的路径规划是基于栅格形式建模完成的。

2.根据权利要求1所述的多目视觉导引船体清洁机器人系统，其特征在于，所述清洁机器人模块包括定位子模块，所述定位子模块与所述船体工作站控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的多目视觉导引船体清洁机器人系统，其特征在于，所述定位子模块包括陀螺仪和北斗导航系统，所述陀螺仪和所述北斗导航系统用于对所述机器人本体的位置信息进行定位，所述船体工作站控制模块分别与所述陀螺仪和所述北斗导航系统连接。

4.根据权利要求3所述的多目视觉导引船体清洁机器人系统，其特征在于，所述高压水枪采用水平180度可旋转可调压的高压水枪。

5.根据权利要求1所述的多目视觉导引船体清洁机器人系统，其特征在于，所述船体工作站控制模块采用多线程分层协作控制结构。

6.一种多目视觉导引船体清洁机器人系统清洁方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-5任意一项所述的多目视觉导引船体清洁机器人系统，所述方法包括：

获取多个单目摄像头采集的部分船体图像；

根据各所述部分船体图像进行船体整体图像拼接，得到船体整体图像；

根据所述船体整体图像，确定待清洁区域；

根据所述待清洁区域，选取清洁模式；

根据所述清洁模式和所述清洁区域，规划清洁路径；

根据所述清洁路径控制清洁机器人本体到达所述清洁区域对船体进行清洁；

判断清洁后的船体是否合格；

若是，则停止清洁；

若否，则继续获取多个单目摄像头采集的部分船体图像。