CN111206636B - 一种河道清淤机器人及无人船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河道清淤机器人及无人船，利用无人船对河道环境进行信息采集，并通过声呐三维重建构建河底淤泥分布的三维场景图传输到机器人上，机器人自主规划并执行淤泥挖掘路径，整个淤泥挖掘过程不需要围堰排水，不管晴天雨天均可作业，不会造成周边环境二次污染，整个挖掘过程无需人工参与，自航能力强，自动化程度高，大大降低人力成本。本发明通过机器人和无人船的相互配合对河道清淤实现了自动高效作业。

Description

一种河道清淤机器人及无人船

技术领域

本发明涉及河道清淤设备领域，特别涉及一种河道清淤机器人及无人船。

背景技术

河道清淤一般指治理河道，属于水利工程。目前国内对航道、河道及各种沉淀池的清理主要采用人工节流清理、挖掘机清理或者绞吸式清理设备。

国内目前所采用的河道清淤处理工序都存在一定的缺陷性。其一，大部分河道清淤工作都需要围堰排水，容易对两岸已建工程设施造成严重的损坏，造成周边环境二次污染，并且，施工也需对河道进行局部断流，不适合雨季施工，也不适合不宜断流的河道施工，不连续工作易造成清淤效率低，并且对河道通航具有一定的影响；其二，目前采用的淤泥挖掘船自航能力差，挖掘深度有限，对水流和波浪较为敏感，只能应用于比较狭窄、具有一定深度的河道，并且，对淤泥成分也有较高要求，比如，只能清理泥或细砂类土质，中砂或更大的颗粒则没有明显清理效果；其三，目前河道清淤所采用的排泥设备较多，运泥方式工序繁杂，部分设备需铺设排出泥浆管道，功率消耗大，工作噪音大，使用成本偏高。其四，现阶段所采用的淤泥挖掘设备大多需要人工操作，自动化程度底，人力成本高，普遍耗时费力。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种河道清淤机器人及无人船，其具有人力成本低、自动化程度高以及环保高效的优点。

本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种河道清淤机器人，包括机体以及设置在所述机体上的清淤模块、淤泥收集模块、避障模块、浮潜模块、驱动模块、充电对接模块和控制系统；

所述清淤模块包括用于绞吸淤泥的绞吸头、用于驱动绞吸头的电机、连接绞吸头的外管道、内置于外管道的柔性软管和调节外管道倾斜角度的活动连杆；

所述淤泥收集模块包括设置在机体上部的容置槽、用于收集淤泥的集装箱、用于感应集装箱重量的重力传感器、用于将淤泥从绞吸头经柔性软管吸入到集装箱的真空泵，所述集装箱可吸附在容置槽内；

所述避障模块控制机器人进行避障；

所述浮潜模块控制机器人上浮以及下潜；

所述驱动模块驱动机器人移动以及转向；

所述充电对接模块用于对接机器人进行充电；

所述控制系统包括终端控制器以及受控于终端控制器的声呐三维重建单元、数据处理单元和路径规划单元，所述声呐三维重建单元将河底地形数据传输到数据处理单元，所述数据处理单元对数据分析处理传输给路径规划单元，所述路径规划单元规划淤泥挖掘航线并设置挖掘深度以及绞吸力度，机器人执行路径规划单元所制定淤泥挖掘航线来进行淤泥清理及运送；所述清淤模块、淤泥收集模块、避障模块、浮潜模块、驱动模块和充电对接模块受控于终端控制器。

进一步地，所述清淤模块设置于机体的下方，所述绞吸头设有多片旋转刀片，多片旋转刀片环绕设置且汇聚于绞吸头前端，所述旋转刀片于切割方向的一侧设有切割齿。

进一步地，所述容置槽底部设有用于吸附集装箱的电磁吸附底板，所述容置槽和集装箱之间贯通有连接柔性软管的淤泥进口以及带有过滤网的排水口。

进一步地，所述避障模块包括用于探测障碍物的多波束合成孔径声呐，所述多波束合成孔径声呐设置于机体的前端，所述多波束合成孔径声呐通过对被探测目标三维成像并将探测结果传输到终端控制器进行判断。

进一步地，所述浮潜模块设置在机体的两侧，所述浮潜模块包括用于调节机体浮潜程度的旋转桨片和用于控制旋转桨片转速的第一马达；所述驱动模块设置在机体的后端，所述驱动模块包括动力桨片、用于控制动力桨片转速的第二马达以及可摆动的尾翼；所述充电对接模块设置在机体的前部，所述充电对接模块包括对接充电口以及连接对接充电口的蓄电池。

进一步地，所述机体还设置有用于存储机器人水下作业实时位置信息的数据仓库模块，所述位置信息包括处于同一三维坐标中的原点值和偏移值，所述原点值和偏移值之间的偏移距离由计步器来计算，机器人从数据仓库模块中调用位置信息以回到原地继续清理淤泥，所述数据仓库模块受控于终端控制器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种无人船，包括船体以及可与船体对接的本发明第一方面所述的机器人，所述船体设有用于探测河底地形的探测模块，所述探测模块将采集到的河底地形数据传输给机器人。

进一步地，所述探测模块采用可提供水底声呐成像的侧扫声呐，侧扫声呐根据声呐成像以判断出淤泥清理区域的淤泥厚度以及硬度，所述侧扫声呐设置在船体底部的两侧，所述侧扫声呐以横扫河面方式进行声呐探测。

进一步地，所述船体上设有用于放置多个集装箱的放置槽和用于在放置槽和容置槽之间搬运集装箱的搬运模块，所述搬运模块包括可在船体三维空间内移动的三轴机械臂以及设置在三轴机械臂提取端的电磁吸附装置，所述三轴机械臂通过电磁吸附装置对集装箱进行提取。

进一步地，所述船体的两侧设有用于匹配所述机器人进行充电的充电槽位，所述船体的后侧设有用于对接所述机器人进行集装箱轮换或充电的对接充电槽位，所述对接充电槽位与三轴机械臂之间具有可轮换集装箱的搬运空间。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本发明提供的一种河道清淤机器人及无人船，利用无人船对河道环境进行信息采集，并通过声呐三维重建构建河底淤泥分布的三维场景图传输到机器人上，机器人自主规划并执行淤泥挖掘路径，整个淤泥挖掘过程不需要围堰排水，不管晴天雨天均可作业，不会造成周边环境二次污染，整个挖掘过程无需人工参与，自航能力强，自动化程度高，大大降低人力成本。本发明通过机器人和无人船的相互配合对河道清淤实现了自动高效作业。

附图说明

图1是本发明一个实施例所提供的机器人整体结构示意图；

图2是本发明一个实施例所提供的清淤模块结构示意图；

图3是本发明一个实施例所提供的集装箱结构示意图；

图4是本发明一个实施例所提供的无人船结构示意图；

图5是本发明一个实施例所提供的机器人与无人船对接状态示意图；

图6是本发明一个实施例所提供的机器人与无人船交接集装箱状态示意图；

图7是本发明一个实施例所提供的机器人整体系统原理框图；

图8是本发明一个实施例所提供的机器人控制系统原理框图；

图中标号：1000-机体；1100-清淤模块；1200-淤泥收集模块；1300-避障模块；1400-浮潜模块；1500-驱动模块；1600-充电对接模块；1700-控制系统；1101-绞吸头；1102-外管道；1103-柔性软管；1104-活动连杆；1105-旋转刀片；1106-切割齿；1201-容置槽；1202-集装箱；1203-电磁吸附底板；1204-淤泥进口；1205-过滤网；1206-排水口；1701-终端控制器；1702-声呐三维重建单元；1703-数据处理单元；1704-路径规划单元；1401-旋转桨片；1501-动力桨片；1502-尾翼；1601-对接充电口；1800-数据仓库模块；2000-船体；2100-侧扫声呐；2200-放置槽；2300-三轴机械臂；2400-电磁吸附装置；2500-充电槽位；2600-对接充电槽位。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。

如图1-图3所示，本发明的第一实施例提供了一种河道清淤机器人，包括机体1000以及设置在机体1000上的清淤模块1100、淤泥收集模块1200、避障模块1300、浮潜模块1400、驱动模块1500、充电对接模块1600和控制系统1700；清淤模块1100包括用于绞吸淤泥的绞吸头1101、用于驱动绞吸头1101的电机、连接绞吸头1101的外管道1102、内置于外管道1102的柔性软管1103和调节外管道1102倾斜角度的活动连杆1104；淤泥收集模块1200包括设置在机体1000上部的容置槽1201、用于收集淤泥的集装箱1202、用于感应集装箱1202重量的重力传感器、用于将淤泥从绞吸头1101经柔性软管1103吸入到集装箱1202的真空泵，集装箱1202可吸附在容置槽1201内；避障模块1300控制机器人进行避障；浮潜模块1400控制机器人上浮以及下潜；驱动模块1500驱动机器人移动以及转向；充电对接模块1600用于对接机器人进行充电；如图7-图8所示，控制系统1700包括终端控制器1701以及受控于终端控制器1701的声呐三维重建单元1702、数据处理单元1703和路径规划单元1704，声呐三维重建单元将河底地形数据（对河底淤泥厚度和硬度的探测以及水底场景的测绘数据）传输到数据处理单元1703，数据处理单元1703对数据分析处理传输给路径规划单元，路径规划单元1704规划淤泥挖掘航线并设置挖掘深度以及绞吸力度，机器人执行路径规划单元1704所制定淤泥挖掘航线来进行淤泥清理及运送；清淤模块1100、淤泥收集模块1200、避障模块1300、浮潜模块1400、驱动模块1500和充电对接模块1600受控于终端控制器1701。

在本实施例中，机器人通过声呐三维重构将探测到的淤泥厚度、硬度以及三维重建模型等相关信息传输到数据处理模块，在经过对采集到数据的分析处理后，进一步传输到路径规划单元为机器人规划淤泥挖掘航线，并根据不同区域淤泥厚度、硬度等信息设置挖掘深度以及绞吸力度。机器人在进行清淤作业时，在驱动模块1500的驱动下执行预设好的淤泥挖掘航线下潜到淤泥清理区域，在下潜过程中机器人会利用避障模块1300上的多波束合成孔径声呐探测障碍物以绕开障碍物来实现避障。当机器人到达淤泥清理区域后，清淤模块1100开始运作，通过活动连杆1104调整好绞吸角度后，绞吸头1101对淤泥进行绞吸，被绞吸的淤泥在真空泵的作用下通过柔性软管1103被吸入到集装箱1202内。当重力传感器感应到集装箱1202重量已经达到满载时，绞吸头1101停止作业，机器人在浮潜模块1400的辅助下上浮至河面以准备集装箱1202的轮换。当机器人作业至电量不足时，机器人可借助充电对接模块1600对接到无人船进行充电。

如图2所示，清淤模块1100设置于机体1000的下方，绞吸头1101设有多片旋转刀片1105，多片旋转刀片1105环绕设置且汇聚于绞吸头1101前端，旋转刀片1105于切割方向的一侧设有切割齿1106。由于旋转刀片1105具有坚固而锋利的切割齿1106，多片旋转刀片1105在电机驱动下高速旋转形成对淤泥的高效切割，淤泥被彻底割碎后被在真空泵的作用下被吸进集装箱1202内，从而实现对淤泥绞吸同步操作。

如图3所示，容置槽1201底部设有用于吸附集装箱1202的电磁吸附底板1203，容置槽1201和集装箱1202之间贯通有连接柔性软管1103的淤泥进口1204以及带有过滤网1205的排水口1206。由于水下环境复杂以及压力的变化，为了防止机器人在水下作业时集装箱1202不会从容置槽1201摆脱出去，利用电磁吸附底板1203在通电状态下对集装箱1202进行磁吸，以牢牢将集装箱1202固定在容置槽1201内。另外，绞吸后的淤泥通过淤泥进口1204进入集装箱1202内，但由于集装箱1202收集到的是泥水混合物，河水经排水口1206排出，而淤泥被过滤网1205挡住不会被排出集装箱1202外，即过滤网1205起到防止淤泥排出的作用。需要指出的是，集装箱1202具有可以打开的上盖，以便于后续将集装箱1202内装载的淤泥可以倾倒到指定的位置进行集中处理。

如图1所示，避障模块1300包括用于探测障碍物的多波束合成孔径声呐，多波束合成孔径声呐设置于机体1000的前端，多波束合成孔径声呐通过对被探测目标三维成像并将探测结果传输到终端控制器1701进行判断。多波束合成孔径声呐三维成像原理是将合成孔径声呐逐点成像算法与波束形成算法相结合，经合成孔径技术处理后可得到目标所在的航迹向坐标和斜距两个物理量，波束形成技术在空间预成多个波束，将空间划分为不同的波束角度，根据目标的斜距和所在波束角度可计算出目标的深度信息，从而对目标实现三维成像，将探测结果传输到控制器进行判断后实现避障。

如图1所示，浮潜模块1400设置在机体1000的两侧，浮潜模块1400包括用于调节机体1000浮潜程度的旋转桨片1401和用于控制旋转桨片1401转速的第一马达，通过第一马达控制旋转桨片1401的转速从而调节机器人上浮的速度；驱动模块1500设置在机体1000的后端，驱动模块1500包括动力桨片1501、用于控制动力桨片1501转速的第二马达以及可摆动的尾翼1502，通过第二马达控制动力桨片1501的转速从而调节机器人推进的速度，同时可通过尾翼1502的摆动幅度来实现机器人转向；充电对接模块1600设置在机体1000的前部，充电对接模块1600包括对接充电口1601以及连接对接充电口1601的蓄电池，从而实现对机器人的充电。

为了使得机器人与无人船对接后可返回原地继续清淤作业，机体1000还设置有用于存储机器人水下作业实时位置信息的数据仓库模块1800，位置信息包括处于同一三维坐标中的原点值和偏移值，原点值和偏移值之间的偏移距离由计步器来计算，机器人从数据仓库模块1800中调用位置信息以回到原地继续清理淤泥。具体地，可采用一个三元组来{x,y,z}表示机器人所处的水下空间位置，参考坐标系为给定路线规划的原点值{0,0,0}，机器人可以根据1:10的计步器来计算三元组，机器人沿着路线到达淤泥定点，进行清理淤泥工作。当机器人在准备离开定点时，将此时的{x,y,z}进行保存至三维矩阵中，将此位置信息存储至数据仓库模块1800。当机器人装卸或充电工作完成时，调用原来的路线与三元组信息回到定点，继续执行淤泥清理的工作。

如图4所示，本发明的第二实施例提供了一种无人船，包括船体2000以及可与船体2000对接的机器人，船体2000设有用于探测河底地形的探测模块，探测模块将采集到的河底地形数据传输给机器人。需要指出的是，无人船根据自身需要可以同样设有多波束合成孔径声呐来用于探测河面障碍物实现避障。

如图4所示，探测模块采用可提供水底声呐成像的侧扫声呐2100，侧扫声呐2100根据声呐成像以判断出淤泥清理区域的淤泥厚度以及硬度，侧扫声呐2100设置在船体2000底部的两侧，侧扫声呐2100以横扫河面方式进行声呐探测。利用安装在无人船两侧的侧扫声呐2100进行河底淤泥分布场景的三维重建，通过侧扫声呐2100三维重构将探测到的淤泥厚度、硬度以及三维重建模型等相关信息传输到数据处理模块，在经过对采集到数据的分析处理后，进一步传输到路径规划单元为机器人规划淤泥挖掘航线，并根据不同区域淤泥厚度、硬度等信息设置挖掘深度以及绞吸力度。

如图5-图6所示，船体2000上设有用于放置多个集装箱1202的放置槽2200和用于在放置槽2200和容置槽1201之间搬运集装箱1202的搬运模块，搬运模块包括可在船体2000三维空间内移动的三轴机械臂2300以及设置在三轴机械臂2300提取端的电磁吸附装置2400，三轴机械臂2300通过电磁吸附装置2400对集装箱1202进行提取。机器人淤泥收集满后，重力感应装置发出信号，机器人返回河面，机器人通过充电对接模块1600与无人船的对接充电槽位2600对接，搬运模块中的三轴机械臂2300移动到集装箱1202上方，电磁吸附装置2400贴紧淤泥集装箱1202，此时电磁吸附板断电而电磁吸附装置2400通电，三轴机械臂2300将集装箱1202吸取并搬运到无人船放置槽2200的空位内。然后三轴机械臂2300再吸取空的集装箱1202搬运到机器人的容置槽1201内，机器人再次下潜到河底继续清淤作业。

如图5-图6所示，船体2000的两侧设有用于匹配所述机器人进行充电的充电槽位2500，船体2000的后侧设有用于对接所述机器人进行集装箱1202轮换或充电的对接充电槽位2600，对接充电槽位2600与三轴机械臂2300之间具有可轮换集装箱1202的搬运空间。当机器人电力不足时，机器人会返回水面与无人船对接充电，无人船上两侧设有充电槽位2500可供机器人充电。充电完毕后，绞吸机器人返回原淤泥挖掘地点，继续工作。由于无人船配有多个充电槽位2500，因此也可多个机器人同时进行清淤作业，从而提高河道清淤效率。需要指出的是，对接充电槽位2600既可以对接到无人船通过三轴机械臂2300进行集装箱1202的轮换，也可以对机器人充电。

本发明通过机器人和无人船的相互配合对河道清淤实现了自动高效作业，其具体作业过程如下：

先利用安装在无人船两侧的侧扫声呐2100进行河底淤泥分布场景的三维重建，通过声呐三维重构将探测到的淤泥厚度、硬度以及三维重建模型等相关信息传输到数据处理模块，在经过对采集到数据的分析处理后，进一步传输到路径规划单元为机器人规划淤泥挖掘航线，并根据不同区域淤泥厚度、硬度等信息设置挖掘深度以及绞吸力度。

机器人在进行清淤作业时，在驱动模块1500的驱动下执行预设好的淤泥挖掘航线下潜到淤泥清理区域，在下潜过程中机器人会利用避障模块1300上的多波束合成孔径声呐探测障碍物以绕开障碍物来实现避障。当机器人到达淤泥清理区域后，清淤模块1100开始运作，通过活动连杆1104调整好绞吸角度后，绞吸头1101对淤泥进行绞吸，被绞吸的淤泥在真空泵的作用下通过柔性软管1103被吸入到集装箱1202内。当重力传感器感应到集装箱1202重量已经达到满载时，绞吸头1101停止作业，机器人在浮潜模块1400的辅助下上浮至河面以准备集装箱1202的轮换。当机器人作业至电量不足时，机器人可借助充电对接模块1600对接到无人船进行充电。无人船可先在岸边停靠，等机器人需要充电或者需要替换集装箱1202时再前往机器人所在地点。

机器人在绞吸时需要启动绞吸头1101，电机带动活动连杆1104运动可使绞吸头1101进行上下角度合适的摆动，而坚硬的旋转刀片1105可以将体型较大的淤泥搅碎并吸入，并通过机器人内部的真空泵将淤泥吸入到集装箱1202，集装箱1202的河水会从排水口1206处排出，而淤泥由于过滤网1205的隔离不会被排出。

对于同一片区域的淤泥挖掘采用“S”型挖掘路线。机器人上安装有多波束合成孔径声呐，用于探测障碍物。多波束合成孔径声呐成像算法原理是将合成孔径声呐逐点成像算法与波束形成算法相结合，经合成孔径技术处理后可得到目标所在的航迹向坐标和斜距两个物理量，波束形成技术在空间预成多个波束，将空间划分为不同的波束角度，根据目标的斜距和所在波束角度可计算出目标的深度信息，从而对目标实现三维成像，将探测结果传输到控制器预判后再避开。

机器人淤泥收集满后，重力感应装置发出信号，机器人返回河面，机器人通过充电对接模块1600与无人船的对接充电槽位2600对接，搬运模块中的三轴机械臂2300移动到集装箱1202上方，电磁吸附装置2400贴紧淤泥集装箱1202，此时电磁吸附板断电而电磁吸附装置2400通电，三轴机械臂2300将集装箱1202吸取并搬运到无人船放置槽2200的空位内。然后三轴机械臂2300再吸取空的集装箱1202搬运到机器人的容置槽1201内，机器人再次下潜到河底继续清淤作业。

为了使得机器人与无人船对接后可返回原地继续清淤作业，机体1000还设置有用于存储机器人水下作业实时位置信息的数据仓库模块1800，位置信息包括处于同一三维坐标中的原点值和偏移值，原点值和偏移值之间的偏移距离由计步器来计算，机器人从数据仓库模块1800中调用位置信息以回到原地继续清理淤泥。具体地，可采用一个三元组来{x,y,z}表示机器人所处的水下空间位置，参考坐标系为给定路线规划的原点值{0,0,0}，机器人可以根据1:10的计步器来计算三元组，机器人沿着路线到达淤泥定点，进行清理淤泥工作。当机器人在准备离开定点时，将此时的{x,y,z}进行保存至三维矩阵中，将此位置信息存储至数据仓库模块1800。当机器人装卸或充电工作完成时，调用原来的路线与三元组信息回到定点，继续执行淤泥清理的工作。

当机器人电力不足时，机器人会返回水面与无人船对接充电，无人船上两侧设有充电槽位2500可供机器人充电，充电完毕后，绞吸机器人返回原淤泥挖掘地点，继续工作。由于无人船配有多个充电槽位2500，因此也可多个机器人同时进行清淤作业，从而提高河道清淤效率。需要指出的是，对接充电槽位2600既可以对接到无人船通过三轴机械臂2300进行集装箱1202的轮换，也可以对机器人充电。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种河道清淤机器人，其特征在于：包括机体以及设置在所述机体上的清淤模块、淤泥收集模块、避障模块、浮潜模块、驱动模块、充电对接模块和控制系统；

所述清淤模块包括用于绞吸淤泥的绞吸头、用于驱动绞吸头的电机、连接绞吸头的外管道、内置于外管道的柔性软管和调节外管道倾斜角度的活动连杆；

所述淤泥收集模块包括设置在机体上部的容置槽、用于收集淤泥的集装箱、用于感应集装箱重量的重力传感器、用于将淤泥从绞吸头经柔性软管吸入到集装箱的真空泵，所述集装箱可吸附在容置槽内；

所述避障模块控制机器人进行避障；

所述浮潜模块控制机器人上浮以及下潜；

所述驱动模块驱动机器人移动以及转向；

所述充电对接模块用于对接机器人进行充电；

所述控制系统包括终端控制器以及受控于终端控制器的声呐三维重建单元、数据处理单元和路径规划单元，所述声呐三维重建单元将河底地形数据传输到数据处理单元，所述数据处理单元对数据分析处理传输给路径规划单元，所述路径规划单元规划淤泥挖掘航线并设置挖掘深度以及绞吸力度，机器人执行路径规划单元所制定淤泥挖掘航线来进行淤泥清理及运送；所述清淤模块、淤泥收集模块、避障模块、浮潜模块、驱动模块和充电对接模块受控于终端控制器。

2.根据权利要求1所述的一种河道清淤机器人，其特征在于：所述清淤模块设置于机体的下方，所述绞吸头设有多片旋转刀片，多片旋转刀片环绕设置且汇聚于绞吸头前端，所述旋转刀片于切割方向的一侧设有切割齿。

3.根据权利要求1所述的一种河道清淤机器人，其特征在于：所述容置槽底部设有用于吸附集装箱的电磁吸附底板，所述容置槽和集装箱之间贯通有连接柔性软管的淤泥进口以及带有过滤网的排水口。

4.根据权利要求1所述的一种河道清淤机器人，其特征在于：所述避障模块包括用于探测障碍物的多波束合成孔径声呐，所述多波束合成孔径声呐设置于机体的前端，所述多波束合成孔径声呐通过对被探测目标三维成像并将探测结果传输到终端控制器进行判断。

5.根据权利要求1所述的一种河道清淤机器人，其特征在于：所述浮潜模块设置在机体的两侧，所述浮潜模块包括用于调节机体浮潜程度的旋转桨片和用于控制旋转桨片转速的第一马达；所述驱动模块设置在机体的后端，所述驱动模块包括动力桨片、用于控制动力桨片转速的第二马达以及可摆动的尾翼；所述充电对接模块设置在机体的前部，所述充电对接模块包括对接充电口以及连接对接充电口的蓄电池。

6.根据权利要求1所述的一种河道清淤机器人，其特征在于：所述机体还设置有用于存储机器人水下作业实时位置信息的数据仓库模块，所述位置信息包括处于同一三维坐标中的原点值和偏移值，所述原点值和偏移值之间的偏移距离由计步器来计算，机器人从数据仓库模块中调用位置信息以回到原地继续清理淤泥，所述数据仓库模块受控于终端控制器。

7.一种无人船，其特征在于：包括船体以及可与船体对接的如权利要求1-6任意一项所述的机器人，所述船体设有用于探测河底地形的探测模块，所述探测模块将采集到的河底地形数据传输给机器人。

8.根据权利要求7所述的一种无人船，其特征在于：所述探测模块采用可提供水底声呐成像的侧扫声呐，侧扫声呐根据声呐成像以判断出淤泥清理区域的淤泥厚度以及硬度，所述侧扫声呐设置在船体底部的两侧，所述侧扫声呐以横扫河面方式进行声呐探测。

9.根据权利要求7所述的一种无人船，其特征在于：所述船体上设有用于放置多个集装箱的放置槽和用于在放置槽和容置槽之间搬运集装箱的搬运模块，所述搬运模块包括可在船体三维空间内移动的三轴机械臂以及设置在三轴机械臂提取端的电磁吸附装置，所述三轴机械臂通过电磁吸附装置对集装箱进行提取。

10.根据权利要求9所述的一种无人船，其特征在于：所述船体的两侧设有用于匹配所述机器人进行充电的充电槽位，所述船体的后侧设有用于对接所述机器人进行集装箱轮换或充电的对接充电槽位，所述对接充电槽位与三轴机械臂之间具有可轮换集装箱的搬运空间。

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