[发明专利]一种网衣清洗机器人的避障方法

说明书

本发明提供了一种网衣清洗机器人的避障方法,通过切换机器人控制模式辅助操作者遥控水下机器人离开贴附的网衣，并自动保持当前的姿态、航向和水深，从而实现不偏离原有轨迹的大范围跨越障碍。是一种用于水下清洗机器人的自动辅助驾驶功能。本发明的益处是，越障时机器人不会因回复力矩(浮心与重心不同点造成机器人在水下的自稳力)而重新回到平行于海平面的水平状态，而是继续保持与网衣平行。从而显著的降低了操作人员的驾驶难度。

技术领域

本发明涉及海水网箱养殖技术领域，具体而言，特别涉及一种网衣清洗机器人的避障方法。

背景技术

在网箱养殖中的网衣为各种藻类、贝类等生物的生长，提供了合适的环境，而网孔的通透性关乎养殖产品能否正常生长，因此网衣清洗成为网箱养殖重要工作之一。但由于网箱设计中必要的固定和支撑结构，以及一些遗落物品等，成为网衣清洗机器人在工作中的障碍物，因此网衣清洗机器人必要的具有一定的越障能力。在一些深远海网箱中，常用的钢结构或者粗大绳索设计，越障能力的需求尤为突出。

目前国内外均有不少企业研发了网衣清洗类的产品以及清洗方法。CN113275295公开了使用履带作为行走机构展示了一种螺旋下降的清洗方法，并未对越障做出说明。目前市场上研发的洗网机器人通常使用履带作为行走机构或者使用推进器滑行作为前进方式，但在一些复杂网箱中，网衣采取挂片式结构，多片网衣被网箱的立柱分隔，并不连通成一个整体，当机器人受到粗大的钢结构立柱阻挡时，在光滑外表面以及水的润滑条件下履带将很难越过，崎岖的障碍面使得滑行方式也变得无能为力。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种网衣清洗机器人的避障方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种网衣清洗机器人的避障方法，包括网衣、设置在网衣的障碍物以及网衣清洗机器人，具体包括以下步骤：

步骤S1、控制网衣清洗机器人在网箱中贴紧网衣正常执行洗网任务，机器人时刻计算四元数和深度数据，视频中发现网衣清洗机器人遇到障碍物，此时机器人的姿态四元数为，水深；

步骤S2、控制网衣清洗机器人从洗网模式切换为机器人飞行模式，网衣清洗机器人将自动读取并保存洗网时的姿态四元数、水深、以及压网力；

步骤S3、网衣清洗机器人以S2保存的姿态四元数为姿态目标值，采用姿态-角速度双闭环保持姿态，采用水深闭环保持深度，回收推进器压网力，使得压网力，此时网衣清洗机器人不再具有压网力，自动保持姿态和深度；

步骤S4、网衣清洗机器人完全保持了俯仰角、横滚角、航向角、深度；由于压网力，机器人无法紧贴网衣，会逐渐漂离网衣，于既定的清洗路线离开间距L；

步骤S5、观察摄像机视频，障碍物的高度，当L时，操控网衣清洗机器人飞过障碍物，此时姿态四元数保持不变，水深保持不变；

步骤S6、网衣清洗机器人越过障碍物后增加压网力，直到，在贴到网衣前仍然保持了姿态四元数、水深；

步骤S7、贴到网衣后将不再保持姿态和深度，控制网衣清洗机器人从飞行模式切换为清洗模式，此时机器人垂直推进器动力完全分配给压网功能网衣清洗机器人贴紧网衣，压网力；

步骤S8、网衣清洗机器人继续按照既定计划执行清洗任务；

步骤S9、再次遇到障碍后可重复执行步骤S2-步骤S8操作。

作为优选方案，障碍物为竖直立柱障碍物、倾斜障碍物、网箱遗落物中的一种。