一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人

本技术涉及水面垃圾清理，具体为一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人。

背景技术：

1、水面垃圾对水环境的污染严重，给水资源的保护和生态环境的修复带来了很大的挑战。目前，水面垃圾的清理主要靠人工捕捞和清理，效率低下且存在安全隐患。因此，研究一种水面垃圾清理机器人具有重要的现实意义。

2、目前，机器人技术已经得到广泛应用，机器人清理和捕捞技术也在不断发展和完善。市场上在水上进行垃圾清理的机器人也是越来越多，但是现有的水面垃圾清理机器人功能比较单一，使用的时候往往出现以下几点缺陷：1：现有的水面垃圾清理机器人自动化程度低，往往都是通过岸边的人工进行操作干预，让机器人到达指定位置进行垃圾清理，不仅消耗大量人力，而且对于人工操作技术有一定要求；2：现有的水面垃圾清理机器人环保性能差，在清理垃圾的时候会产生污染，很多垃圾收纳在收纳箱内容易流出，造成水面污染；3：现有的水面垃圾清理机器人效率低，在使用过程需要人工发现垃圾位置，通过遥控控制使其到达目的地进行垃圾清理，不能实现对垃圾的自动捕捉和跟踪；4：现有的水面垃圾清理机器人灵活性差，智能性差，不便人们使用，为此提供了一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人，以解决上述背景技术提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人，包括船体，所述船体的顶部设有甲板，所述甲板的顶部安装有控制仓，所述控制仓的顶部安装有摄像头，所述甲板的一端顶部安装有双目摄像头，所述甲板的底部连接有垃圾收集仓，所述垃圾收集仓的一端安装有垃圾收集仓门，所述垃圾收集仓门的顶部连接有第二舵机，所述垃圾收集仓的两侧顶部均安装有长臂杆固定架，所述长臂杆固定架的一端安装有第一舵机，所述第一舵机上安装有长臂杆，所述甲板的顶部另一端两侧均安装有螺旋桨固定架，所述螺旋桨固定架上安装有推进器。

3、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述甲板通过螺栓安装在船体的顶部上，所述控制仓通过螺栓安装在甲板的顶部上，所述控制仓内部安装有蓄电池和控制器。

4、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述摄像头通过螺栓安装在控制仓的顶部上，所述双目摄像头通过螺栓安装在甲板的顶部上。

5、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述螺旋桨固定架通过螺栓安装在甲板上，所述推进器通过螺栓安装在螺旋桨固定架上。

6、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述垃圾收集仓通过螺栓安装在甲板的底部上，所述垃圾收集仓上设有若干个漏水孔，所述第二舵机通过螺栓安装在甲板的底部上，所述第二舵机通过连接杆与垃圾收集仓门相连，所述垃圾收集仓门上设有若干个第二通孔。

7、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述长臂杆固定架通过螺栓安装在甲板的底部两侧上，所述第一舵机通过螺栓安装在长臂杆固定架上，所述长臂杆上设有若干个第一通孔，所述长臂杆与第一舵机的转轴相连。

8、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述控制仓内的控制器分别与推进器、第一舵机、摄像头、双目摄像头和第二舵机电性连接，双目摄像头上安装有红外测距传感器。

9、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述控制器上搭载有机器人视觉检测系统、机器人目标检测系统和机器人运动控制系统。

10、本实用新型的有益效果是：

11、自动化程度高：机器人系统可以自动捕捞水面垃圾，无需人工干预，减少人力投入；

12、高效性强：采用深度学习技术实现视觉主动目标跟踪，可以快速准确地识别和捕捞垃圾，提高清理效率；

13、环保性好：清理过程中不会产生污染，可以有效地保护水面环境；

14、灵活性强：机器人系统可以根据实际情况进行自适应调整，应对不同的水面垃圾清理任务。本实用新型提出的基于深度学习的视觉主动目标跟踪的水面垃圾清理机器人，具有很高的实用性和经济效益，可以为水面环境保护事业做出积极贡献。

技术特征：

1.一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人，包括船体(1)，其特征在于：所述船体(1)的顶部设有甲板(3)，所述甲板(3)的顶部安装有控制仓(2)，所述控制仓(2)的顶部安装有摄像头(13)，所述甲板(3)的一端顶部安装有双目摄像头(14)，所述甲板(3)的底部连接有垃圾收集仓(6)，所述垃圾收集仓(6)的一端安装有垃圾收集仓门(12)，所述垃圾收集仓门(12)的顶部连接有第二舵机(15)，所述垃圾收集仓(6)的两侧顶部均安装有长臂杆固定架(8)，所述长臂杆固定架(8)的一端安装有第一舵机(10)，所述第一舵机(10)上安装有长臂杆(9)，所述甲板(3)的顶部另一端两侧均安装有螺旋桨固定架(4)，所述螺旋桨固定架(4)上安装有推进器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述甲板(3)通过螺栓安装在船体(1)的顶部上，所述控制仓(2)通过螺栓安装在甲板(3)的顶部上，所述控制仓(2)内部安装有蓄电池和控制器。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述摄像头(13)通过螺栓安装在控制仓(2)的顶部上，所述双目摄像头(14)通过螺栓安装在甲板(3)的顶部上。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述螺旋桨固定架(4)通过螺栓安装在甲板(3)上，所述推进器(5)通过螺栓安装在螺旋桨固定架(4)上。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述垃圾收集仓(6)通过螺栓安装在甲板(3)的底部上，所述垃圾收集仓(6)上设有若干个漏水孔(7)，所述第二舵机(15)通过螺栓安装在甲板(3)的底部上，所述第二舵机(15)通过连接杆(16)与垃圾收集仓门(12)相连，所述垃圾收集仓门(12)上设有若干个第二通孔(17)。

6.根据权利要求1所述的一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述长臂杆固定架(8)通过螺栓安装在甲板(3)的底部两侧上，所述第一舵机(10)通过螺栓安装在长臂杆固定架(8)上，所述长臂杆(9)上设有若干个第一通孔(11)，所述长臂杆(9)与第一舵机(10)的转轴相连。

7.根据权利要求1所述的一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述控制仓(2)内的控制器分别与推进器(5)、第一舵机(10)、摄像头(13)、双目摄像头(14)和第二舵机(15)电性连接，所述双目摄像头(14)上安装有红外测距传感器。

技术总结本技术公开了一种基于视觉的主动目标跟踪水面垃圾清理机器人，包括船体，船体的顶部设有甲板，甲板的顶部安装有控制仓，控制仓的顶部安装有摄像头，甲板的一端顶部安装有双目摄像头，甲板的底部连接有垃圾收集仓，垃圾收集仓的一端安装有垃圾收集仓门，垃圾收集仓门的顶部连接有第二舵机，自动化程度高：机器人系统可以自动捕捞水面垃圾，无需人工干预，减少人力投入；高效性强：采用深度学习技术实现视觉主动目标跟踪，可以快速准确地识别和捕捞垃圾，提高清理效率；环保性好：清理过程中不会产生污染，可以有效地保护水面环境；灵活性强：机器人系统可以根据实际情况进行自适应调整，应对不同的水面垃圾清理任务。技术研发人员：刘明芹,刘李成,宋吕明,陈月琳,刘启航受保护的技术使用者：江苏海洋大学技术研发日：20230828技术公布日：2024/5/27