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专利号: 2023103901117
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种海面油污清理智能装置,其特征在于,包括船体(1),所述船体(1)具有空腔,空腔内设有第一驱动电机(2),所述第一驱动电机(2)的活动端通过转轴(3)与螺旋桨(4)连接,螺旋桨(4)位于船体(1)尾部;所述船体(1)头部连接有油污清理结构(5),油污清理结构(5)通过吸油管(6)与储油结构(7)连通,储油结构(7)位于船体(1)空腔内;船体(1)的左右两侧设有浮筒(8),所述浮筒(8)能够为船体(1)提供浮力;船体(1)顶部连接有太阳能电池板(9)和视觉传感器(10),所述太阳能电池板(9)与蓄电池(11)连接,蓄电池(11)固定在位于船体(1)尾部的电池仓(12)中,视觉传感器(10)位于船体(1)头部,视觉传感器(10)两侧固定连接有照明灯(13);所述油污清理结构(5)包括滚筒组件;所述滚筒组件通过固定架(50)固定连接在船体(1)上;所述滚筒组件包括吸油滚筒(51)和滤油滚筒(52),吸油滚筒(51)与滤油滚筒(52)之间具有接触面积,吸油滚筒(51)上设有吸油毡;所述吸油滚筒(51)两端设有主动齿轮(53),滤油滚筒(52)两端设有从动齿轮(54),所述主动齿轮(53)与从动齿轮(54)相啮合;吸油滚筒(51)与滤油滚筒(52)连接处的下方设有集油盒(55);所述储油结构(7)包括储油仓(71)和吸油泵(72);所述储油仓(71)通过吸油管(6)与集油盒(55)连通;吸油管(6)上设有吸油泵(72),所述吸油泵(72)为油污从油污清理结构(5)进入到储油仓(71)提供动力;所述固定架(50)包括固定杆(41)和连接块(42),所述固定杆(41)通过连接块(42)固定在船体(1)上,连接块(42)之间设有加强杆(43);所述固定杆(41)之间通过连接杆(44)固定连接,固定杆(41)上设有通孔(46),滤油滚筒(52)通过传动轴(45)连接在固定架(50)上,所述传动轴(45)位于通孔(46)中,传动轴(45)通过连接件(47)固定在固定杆(41)上;所述连接件(47)能够辅助滤油滚筒(52)与吸油滚筒(51)之间产生相对位移;所述连接件(47)包括固定块(48)和弹簧(49),所述弹簧(49)一端连接传动轴(45),另一端连接在固定块(48)上;所述吸油滚筒(51)具有腔体,所述腔体中设有第二驱动电机(56),第二驱动电机(56)通过联动轴(57)与主动齿轮(53)连接,联动轴(57)两端连接在固定架(50)上;

所述滤油滚筒(52)表面设有纹路,能够增加滤油滚筒(52)与吸油毡之间的摩擦力。

2.根据权利要求1所述的一种海面油污清理智能装置,其特征在于,所述空腔中设有控制结构,所述控制结构包括总控模块(15)、定位模块(16)和通信模块(17);所述定位模块(16)与通信模块(17)都与总控模块(15)连接,定位模块(16)能够确定海面上油污的位置;

通信模块(17)能够向岸上回传控制回执和数据信息。

3.一种海面油污清理智能装置的海面油污清理方法,其特征在于,使用如权利要求1‑2任一所述的一种海面油污清理智能装置,包括:装置启动后,通过视觉传感器(10)采集船体(1)四周的海面图像,然后通过控制结构中的图像识别模块确定是否存在油污;若不存在油污返航结束作业,若存在油污,通过控制结构中的三维视觉标定模块建立油污空间特征点世界系坐标,然后对装置的运动路径规划,使装置运动至油污坐标点后通过油污清理结构(5)对油污清理,清理完毕后,重复上述流程,直至处理完油污后返航。

4.根据权利要求3所述的一种海面油污清理智能装置的海面油污清理方法,其特征在于,所述图像识别模块首先选取油污训练样本,确定样本类别后,提取油污的特征点;在海面图像输入后,对图像进行预处理,然后通过SVM分类器分类图像,最后输出识别结果图像确定是否存在油污。

5.根据权利要求3所述的一种海面油污清理智能装置的海面油污清理方法,其特征在于,所述三维视觉标定模块在接收到存在油污信号后,定位模块(16)建立相机世界系坐标,根据油污特征点建立像素系坐标,相机世界系坐标与像素系坐标结合后得到图像场景位姿参数;同时视觉传感器(10)采集船体(1)四周视图,建立油污特征点空间图像坐标,最后得到油污空间特征点世界系坐标。