[发明专利]水下网衣巡检机器人的定位方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种水下网衣巡检机器人的定位方法、系统及存储介质，该方法包括以下步骤：水下巡检机器人上安装的多个激光传感器发射激光至目标网衣上并接收，获取初始回波信号图；通过视觉传感器获取目标网衣的选定网衣图像，以构建网衣几何模型及激光几何模型；根据第一预设算法对初始回波信号图进行校正，得到校正回波信号图；基于几何模型及校正回波信号图，根据第二预设算法、第三预设算法、第四预设算法、第五预设算法分别计算出校正航行距离、竖直偏移距离、横向偏移距离和横向偏移角度；从而确定水下巡检机器人的位置。本发明公开的水下网衣巡检机器人的定位方法可解决目前针对深海养殖网箱的机器人水下定线巡检方式误差较大的技术问题。

技术领域

本发明属于水下巡检技术领域，具体涉及一种水下网衣巡检机器人的定位方法、水下网衣巡检机器人的定位系统及计算机可读存储介质。

背景技术

深海养殖已成为海洋渔业养殖的主要发展方向，而大型深海养殖网箱及其配套设施的发展尤为重要。对于网箱来说，其网衣的破损情况、生物攀附滋生情况对鱼类产量、网箱内水体代谢速率等指标影响极大，因此，针对深海养殖网箱网衣状态的巡检在深海养殖中具有重大意义。

目前，深海养殖网箱网衣巡检普遍采用机器人水下定线巡检的方式，即检测机器人按程序中预设的导航轨迹绕网衣表面航行，以实现对网衣的全面检测。但由于海洋环境复杂，在海浪等随机性因素的影响下，海上漂浮网箱的网衣存在不可控的摆动及变形，而基于静态参量设置的导航程序难以适应不断变化的网衣情况，无法做到高精度巡检，由此可能造成机器人在巡检过程中与网衣距离过大、遗漏检测区域等问题，使得最终检测结果与实际情况存在较大误差。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的在于提供一种水下网衣巡检机器人的定位方法，旨在解决目前针对深海养殖网箱的机器人水下定线巡检方式难以适应不断变化的网衣情况，从而导致检测结果误差较大的技术问题。

本发明为达到其目的，所采用的技术方案如下：

一种水下网衣巡检机器人的定位方法，所述水下网衣巡检机器人的定位方法包括以下步骤：

在水下巡检机器人的航行过程中，使所述水下巡检机器人上安装的多个激光传感器发射激光至目标网衣上，并通过多个所述激光传感器持续接收激光反射信号，以获取初始回波信号图；其中，多个所述激光传感器呈十字型排布，包括横向部和竖向部；

在目标航行时间段内，通过所述水下巡检机器人上安装的视觉传感器获取所述目标网衣的选定网衣图像；

通过所述选定网衣图像构建网衣几何模型以及激光几何模型；

基于所述网衣几何模型和所述激光几何模型，根据第一预设算法对所述初始回波信号图进行校正，以得到校正回波信号图；

基于所述校正回波信号图，根据第二预设算法计算出所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内相对所述目标网衣的校正航行距离；

基于所述校正回波信号图，根据第三预设算法计算出所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内的竖直偏移距离；

基于任一所述激光传感器接收到的激光反射信号，根据第四预设算法计算出所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内的横向偏移距离；

基于所述横向部上任意两个所述激光传感器接收到的激光反射信号，根据第五预设算法计算出所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内的横向偏移角度；

根据所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内的所述校正航行距离、所述竖直偏移距离、所述横向偏移距离和所述横向偏移角度，确定所述水下巡检机器人的位置。

进一步地，所述在目标航行时间段内，通过所述水下巡检机器人上安装的视觉传感器获取所述目标网衣的选定网衣图像的步骤，具体包括：

通过所述视觉传感器获取所述目标网衣的初始网衣图像；