[发明专利]智能船壁清洁机器人的清洗方法

权利要求书

1.一种智能船壁清洁机器人的清洗方法，所述的智能船壁清洁机器人包括双目摄像头、摄像头支架、高压水射管道、高压水射支架、高压水射阀门、直线电机、钕磁铁、清洁组件、履带、机器人从动轴、机器人驱动轴和机器人本体，

所述双目摄像头通过所述摄像头支架和所述机器人本体顶部的上表面固定连接，所述高压水射管道位于所述机器人本体顶部上表面的中部，所述高压水射管道的第一端设有高压水射阀门，所述高压水射管道的第一端通过所述高压水射支架和所述机器人本体固定连接，所述履带位于所述机器人本体的两侧，所述钕磁铁分别位于所述履带的表面和所述直线电机输出轴的末端，所述直线电机上表面固定在机器人本体上表面下端，所述机器人驱动轴的第二端和所述履带的第一端固定连接，所述履带的第二端和所述机器人从动轴的第一端连接，所述机器人从动轴的第二端和所述机器人本体连接；其特征在于：

所述清洁组件位于所述机器人本体底部的下表面，其包括脏水刷连接轴、脏水刷、工具转换盘、工具槽和工具转换盘连接轴，所述工具转换盘位于所述机器人本体底部下表面的中部，所述脏水刷和所述脏水刷连接轴的第一端固定连接，所述脏水刷连接轴的第二端和所述机器人本体连接，所述工具转换盘的第一端和所述工具转换盘连接轴的第一端固定连接，所述工具转换盘连接轴的第二端和所述机器人本体连接，所述工具转换盘的第二端设有工具槽，所述工具槽均匀分布在所述工具转换盘第二端的外圆周上；

脏水刷连接轴实现脏水刷0-45度的旋转，在机器人正常作业时，脏水刷连接轴带动脏水刷不停旋转作业；脏水刷具有清理刮净高压水射管道在清洁后水渍的功能，通过脏水刷连接轴，实现一定角度清刷作用；工具转换盘，实现清刷工具的转换功能，工具转换盘有三个凹槽，三个凹槽携带三种物理清刷工具，根据双目摄像头所识别的不同类型的附着物，选取相应的清刷工具；工具转换盘连接轴旋转度，每次旋转度，以实现工具转换盘的工具转换；

所述清洗方法包括如下步骤：

S1、给智能船壁清洁机器人通电，同时，将智能船壁清洁机器人与计算机完成通讯，使其处于远程操控状态；

S2、利用用户界面应用程序Qt的键盘事件，通过键盘设定键的按下和抬起所产生的不同事件，将智能船壁清洁机器人移动到要清洗船壁的上边缘；

S3、通过用户界面应用程序Qt控制界面将船壁清洁机器人切换成自动运行模式，使智能船壁清洁机器人自行保持直线运行，此时高压水射管道通过高压水射流对船壁进行清洁，脏水刷连接轴开始工作运行；

S4、通过可编程门阵列FPGA的Wi-Fi模块，将双目摄像头所拍摄的视频上传计算机，通过用户界面应用程序Qt所设计的界面进行显示；

S41、使用开源计算机视觉库OpenCV中的类构造函数VideoCapture调用视频信息，读取摄像机视频文件；

S42、通过开源计算机视觉库OpenCV中的构造函数cvQueryFrame将双目摄像头获取的视频文件分割成每一帧，使视频文件分割成每一张图片，进行图像物体轮廓识别，将物体密集区、大轮廓的附着物和小轮廓的附着物等区分开来，返回不同的信号给控制器的可编程门阵列FPGA，控制器FPGA控制工具转换盘连接轴的旋转角度，根据船舶壁面的附着物类型，控制工具转换盘连接轴旋转相应的角度；

S421、识别为小附着物，工具转换盘连接轴旋转0度角，选取工具转换盘第一个工具槽所携带的机械结构清刷工具，同时搭配高压水射管道作业；

S422、识别为中等附着物，工具转换盘连接轴旋转90度，选取工具转换盘第二个工具槽所携带的机械结构清刷工具，同时搭配高压水射管道作业；

S423、识别为较大附着物，工具转换盘连接轴旋转180度，选取工具转换盘第三个工具槽所携带的机械结构清刷工具，同时搭配高压水射管道作业；

S43、通过FPGA处理的结果，控制高压水射阀门的开关比例和智能船壁清洁机器人的行进速度，进而实现高效变压清刷；

S44、OpenCV图像处理中的边缘检测，当智能船壁清洁机器人工作运行到船壁边缘时，位于机器人本体底部的机器人驱动轴差速运行，改变船壁清洁机器人的行进方向，清洗船壁下一行；

S5、通过FPGA读取智能船壁清洁机器人的姿态传感器的三维姿态与方位数据；

S51、当检测到智能船壁清洁机器人的姿态参数符合正常值时，智能船壁清洁机器人系统正常工作，所述直线电机为待机状态；

S52、当采集的智能船壁清洁机器人的姿态参数为异常值时，立即停止智能船壁清洁机器人清洁工作，所述直线电机运行，所述直线电机的输出端将所述钕磁铁弹出；

S6、将智能船壁清洁机器人的清洁视频输出保存到计算机中供回放检查观看。