CN113352325A - 养殖舱自动清洗方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种养殖舱自动清洗方法及设备,包括发送清洗指令至水下机器人以使水下机器人沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行第一周清洗;监测水下机器人的航向累计变化值,并基于航向累计变化值判断水下机器人是否完成对于养殖舱底部的第一周清洗;若是,则发送侧壁距离变化量至水下机器人,以使水下机器人的侧壁距离增加侧壁距离变化量,并且使水下机器人按照新的侧壁距离沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行第N周清洗;其中,N大于等于2;监测水下机器人的侧壁距离,当水下机器人的侧壁距离大于预设的侧壁距离阈值时,判定养殖舱底部清洗完成。提高了养殖舱的清洗效率和清洗覆盖率,无需操作人员实时参与,减少了人工成本。
Description
技术领域
本公开涉及机器人控制技术领域,尤其涉及一种养殖舱自动清洗方法及设备。
背景技术
目前,在船舱养殖过程中,对于水下养殖舱的清洗采用的方法主要有人工清洗、采用生物清洗或采用需要操作人员实时参与的水下机器人,无法实现对于水下养殖舱的高覆盖率且自动高效的清洗。
发明内容
有鉴于此,本公开的目的在于提出一种养殖舱自动清洗方法、设备及存储介质,以提高养殖舱的清洗效率和清洗覆盖率,无需操作人员实时参与,减少了人工成本。
基于上述目的,本公开第一方面提供了一种养殖舱自动清洗方法,包括:
发送清洗指令至水下机器人以使所述水下机器人沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行第一周清洗;监测所述水下机器人的航向累计变化值,并基于所述航向累计变化值判断所述水下机器人是否完成对于所述养殖舱底部的第一周清洗;若是,则发送侧壁距离变化量至所述水下机器人,以使所述水下机器人的侧壁距离增加所述侧壁距离变化量,并且使所述水下机器人按照新的侧壁距离沿所述养殖舱侧壁对所述养殖舱底部进行第N周清洗;其中,N大于等于2;监测所述水下机器人的侧壁距离,当所述水下机器人的侧壁距离大于预设的侧壁距离阈值时,判定养殖舱底部清洗完成。
基于相同的目的,本公开第二方面提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现本公开第一方面所述的方法。
基于相同的目的,本公开第三方面提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开第一方面所述的方法。
从上面所述可以看出,本公开提供的养殖舱自动清洗方法及设备,首先发送清洗指令至水下机器人,水下机器人沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行第一周清洗,并且在对清洗过程中实时监测水下机器人的航向累计变化值,同时根据航向累计变化值判断水下机器人是否完成对于养殖舱底部的第一周清洗,当判定水下机器人完成第一周清洗时,向水下机器人发送侧壁距离变化量,使得水下机器人将其到养殖舱侧壁的侧壁距离增加侧壁距离变化量,同时水下机器人按照新的侧壁距离对养殖舱侧壁进行第N(N≥2)周打扫, 实时监测水下机器人到养殖舱侧壁的侧壁距离,当水下机器人到养殖舱侧壁的侧壁距离大于预设的第一距离阈值时,判定养殖舱底部清洗完成。通过逐渐增大水下机器人的侧壁距离而控制水下机器人对养殖舱底部由四周向中部逐周清洗,提高清洗覆盖率,降低漏扫概率,并且通过监测水下机器人的航向累计变化值,能够保证水下机器人对养殖舱底部的外周清洗完全,进一步防止出现漏扫区域。
附图说明
为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的养殖舱自动清洗方法的应用场景的示意图;
图2为本公开实施例提供的养殖舱自动清洗方法的流程示意图;
图3为本公开实施例提供的水下机器人碰壁判断方法的流程示意图;
图4为本公开实施例提供的养殖舱自动清洗方法的另一流程示意图;
图5为本公开实施例提供的水下机器人碰壁判断方法的另一流程示意图;
图6为本公开应用实施例提供的养殖舱自动清洗路径规划示意图;
图7为本公开应用实施例提供的养殖舱自动清洗方案工作流程图;
图8为本公开应用实施例提供的养殖舱底部自动清洗流程图;
图9为本公开应用实施例提供的养殖舱底部撞边检测流程图;
图10为本公开应用实施例提供的养殖舱侧壁自动清洗流程图;
图11为本公开应用实施例提供的养殖舱侧壁撞壁检测及辅助前进流程图;
图12为本公开应用实施例提供的爬壁流程图;
图13为本公开应用实施例提供的去缆轴扭力流程图;
图14为本公开实施例提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。
随着人类对海洋开发的步伐不断加快,海洋牧场网箱养殖和海洋工船船舱养殖已经代替了传统的水产养殖,在船舱养殖或网箱养殖过程中,水下5~7天,就会吸附大量的污泥和水下藻类,影响水质,需要对船舱或网线进行定期清洗。
目前,在船舱养殖过程中,对于水下养殖舱的清洗采用的方法主要有人工清洗、采用生物清洗或采用需要操作人员实时参与的水下机器人。
人工清洗时,清洗人员使用刷子,或者喷水枪,清洗船舱,费时费力,成本较高;采用生物清洗时,利用某些鱼类喜食某些藻类,让这些鱼类刮食池壁的附着的生物,该方法省工、省钱,但是无法保证清洗覆盖率;利用水下机器人进行清洗时,人工遥控进行清洗,需要操作人员实时参与。
针对上述问题,本公开提供了一种养殖舱自动清洗方法及设备,首先发送清洗指令至水下机器人,水下机器人沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行第一周清洗,并且在对清洗过程中实时监测水下机器人的航向累计变化值,同时根据航向累计变化值判断水下机器人是否完成对于养殖舱底部的第一周清洗,当判定水下机器人完成第一周清洗时,向水下机器人发送侧壁距离变化量,使得水下机器人将其到养殖舱侧壁的侧壁距离增加侧壁距离变化量,同时水下机器人按照新的侧壁距离对养殖舱侧壁进行第N(N≥2)周打扫, 实时监测水下机器人到养殖舱侧壁的侧壁距离,当水下机器人到养殖舱侧壁的侧壁距离大于预设的第一距离阈值时,判定养殖舱底部清洗完成;提高了养殖舱的清洗效率和清洗覆盖率,并减少了人工成本。
参考图1,其为本公开实施例提供的养殖舱自动清洗方法的应用场景示意图。该应用场景包括水下机器人101和服务器102。其中,水下机器人101和服务器102之间可通过有线或无线的通信网络连接。终端设备101包括但不限于桌面计算机、移动电话、移动电脑、平板电脑、媒体播放器、智能可穿戴设备视、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)或其它能够实现上述功能的电子设备等。服务器102可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
服务器102用于在用户点击开始后,基于实时监测到的水下机器人俯仰角度、横滚角度、航向值、与养殖舱侧壁的侧壁距离、与养殖舱底部的底部距离向水下机器人101发送清洗指令、前进指令、后退指令和转向指令等实现控制水下机器人对养殖舱侧壁和养殖舱底部的清洗,并且对水下机器人在清洗过程中出现的碰壁、攀爬侧壁、运行异常等情况进行处理,实现对养殖舱的高覆盖率、高效率的自动清洗。
下面结合图1的应用场景,来描述根据本申请示例性实施方式的养殖舱自动清洗方法。需要注意的是,上述应用场景仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出,本申请的实施方式在此方面不受任何限制。相反,本申请的实施方式可以应用于适用的任何场景。
为了便于理解,下面结合附图对该养殖舱自动清洗方法进行详细说明。
图2为本公开提供的养殖舱自动清洗方法的流程示意图;该方法包括:
步骤S21、发送清洗指令至水下机器人以使水下机器人沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行第一周清洗。
本步骤中,清洗指令为执行本方法的电子设备(以下简称本电子设备)向水下机器人发送的用于控制水下机器人开始清洗养殖舱的指令。在实际应用中,本电子设备基于接收到的水下机器人的状态参数信息,判断水下机器人处于可以开始对养殖舱进行清洗的状态时,在本电子设备的显示页面将会显示开始按钮为可点击状态,则用户可以点击该开始按钮,继而本电子设备发送清洗指令至水下机器人,控制水下机器人开始清洗养殖舱。
在实际应用中,可以设置水下机器人首先对养殖舱底部进行打扫,进一步的为了达到对于养殖舱底部高覆盖率、无遗漏的打扫,可以控制水下机器人对养殖舱底部进行由最外周向中部的逐周打扫。
水下机器人自身安装有距离传感器,距离传感器可以安装在水下机器人的左侧,也可以安装在水下机器人的右侧,具体不做限定。当水下机器人接收到清洗指令后,以预先设定的速度前进,当与水下机器人前进方向正对的养殖舱侧壁的侧壁距离达到预先设定的第一距离值时,发送停止指令至水下机器人,水下机器人停止前进,然后发送第一转向指令至水下机器人,以使水下机器人转向,并且转向后水下机器人的头和尾所成的直线和临近的养殖舱侧壁平行。在监测到水下机器人转向完成后,发送移动指令至水下机器人以使其向前移动对养殖舱底部进行第一周清洗。
需要说明的是,第一距离值可以根据实际需要进行设置,例如可以是0.1m、0.2m等,具体不做限定。在实际应用中,第一转向指令可以根据距离传感器的安装位置进行确定,当距离传感器安装在水下机器人左侧或左侧朝前的位置时,第一转向指令为控制水下机器人向右转,当距离传感器安装在水下机器人右侧或右侧朝前的位置时,第一转向指令为控制水下机器人向左转,具体不做限定。移动指令用于控制水下机器人向前移动。
步骤S22、监测水下机器人的航向累计变化值,并基于航向累计变化值判断水下机器人是否完成对于养殖舱底部的第一周清洗。
本步骤中,水下机器人沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行打扫时,水下机器人的航向值处于动态变化中,沿其中一侧养殖舱侧壁清洗的过程中,水下机器人的航向值相同,当水下机器人前进移动至相邻的养殖舱侧壁时,水下机器人的航向值将会发送变化,航向累计变化值为水下机器人清洗过程中航向值发生变化的累计量。
以距离传感器安装在水下机器人左侧朝前45°的位置,第一转向指令为向右转即水下机器人进行顺时针打扫、且养殖舱侧壁具有四个为例进行说明,设定水下机器人在开始清洗时的航向值为Y,当水下机器人前进移动至相邻的养殖舱侧壁时,其航向值为Y+90°,此时水下机器人的航向累计变化值为90°;当水下机器人继续前进移动至下一养殖舱侧壁时,其航向值为Y+180°,此时水下机器人的航向累计变化值为180°;依次类推,当水下机器人继续前进移动至下一养殖舱侧壁时,其航向值为Y+270°,此时水下机器人的航向累计变化值为270°;当水下机器人继续前进移动至开始清洗时所临近的养殖舱侧壁时,其航向值再次变为Y,水下机器人的航向累计变化值为360°;由于无法确定水下机器人是由该养殖舱侧壁的何处为起点开始清洗,则可以设置水下机器人继续前进移动直至其航向值再次变为Y+90°时,确认完成对于养殖舱底部的第一周清洗,此时水下机器人位于相邻养殖舱侧壁的交界处,则由开始至清洗完成的过程中,水下机器人的航向累计变化值为450°,进而当监测到水下机器人的航向累计变化值为450°时,可以判定水下机器人完成对于养殖舱底部的第一周清洗。
需要说明的是,在水下机器人清洗养殖舱底部的过程中,可以设定如果水下机器人在(2*养殖舱底部周长/速度)的时间内没有达到预期的航向值,判定底部清洗异常,发出警报。
在实际应用中,由于水下机器人完成对于养殖舱底部的第一周清洗时位于相邻养殖舱侧壁的交界处,则在后续清洗过程中,可以将每周清洗路径中该相邻两侧养殖舱侧壁的交界处作为清洗的起点和终点,便于后续判断是否完成对于养殖舱底部的清洗。
步骤S23、若是,则发送侧壁距离变化量至水下机器人,以使水下机器人的侧壁距离增加侧壁距离变化量,并且使水下机器人按照新的侧壁距离沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行第N周清洗,其中,N大于等于2。
本步骤中,侧壁距离为水下机器人至与其临近的养殖舱侧壁的距离,水下机器人由养殖舱底部的最外周至中部对其进行逐周清洗的过程中,侧壁距离随着清洗周数的增加而增加;水下机器人对养殖舱底部进行第一周清洗时,侧壁距离为预先设定的第一距离值;后续清洗过程中,侧壁距离以侧壁距离变化量为阶梯递增。
在实际应用中,侧壁距离变化量可以根据需要进行设定,为了提高清洗覆盖率,可以设定侧壁距离变化量小于等于水下机器人清洁刷的长度,具体不做限定。
并且,由于水下机器人完成对于养殖舱底部的第一周清洗时位于相邻养殖舱侧壁的交界处,则在后续清洗过程中,可以将每周清洗路径中该相邻两侧养殖舱侧壁的交界处作为清洗的起点和终点,便于后续判断是否完成对于养殖舱底部的清洗。
在水下机器人完成对于养殖舱底部的第一周清洗时,向远离与其临近的养殖舱侧壁的方向移动,以使其侧壁距离变为第一距离值和侧壁距离变化量的总和,然后以新的侧壁距离对养殖舱底部进行第二周清洗;继续向远离与其临近的养殖舱侧壁的方向移动,以使其侧壁距离变为第一距离值和两个侧壁距离变化量的总和,然后以新的侧壁距离对养殖舱底部进行第三周清洗;依次类推,完成对于养殖舱底部的清洗。
在实际应用中,随着水下机器人对养殖舱底部进行逐周清洗,则与其连接的线缆会围绕其发生缠绕,则在进行清洗一段时间后需要对水下机器人进行解绕处理;则,在一些可能的实施方式中,该方法还包括:监测水下机器人转动的圈数;当水下机器人转动的圈数达到或超过预设的圈数阈值时,发送解绕指令至水下机器人,以使水下机器人按照与其清洗养殖舱底部时转动的方向相反的方向原地自转,并且原地自转的圈数与水下机器人转动的圈数相同。
即,圈数阈值可以根据实际需要进行设置,例如,可以是1圈、5圈或10圈等,具体不做限定。水下机器人转动的圈数即水下机器人对养殖舱底部进行打扫的周数。解绕指令为控制机器人原地自转以解开线缆缠绕的指令。
需要说明的是,当水下机器人以顺时针对养殖舱底部进行清洗时,则水下机器人原地自转的方向为逆时针;当水下机器人以逆时针对养殖舱底部进行清洗时,则水下机器人原地自转的方向为顺时针;具体不做限定。
步骤S24、监测水下机器人的侧壁距离,当水下机器人的侧壁距离大于预设的侧壁距离阈值时,判定养殖舱底部清洗完成。
本步骤中,侧壁距离阈值可以根据实际需要设定,例如,当养殖舱底部为正方形时,可以设定侧壁距离阈值为养殖舱侧壁长度的二分之一;当养殖舱底部为长方形时,可以设定侧壁距离阈值为长度短的养殖舱侧壁长度的二分之一,具体不做限定。
当水下机器人的侧壁距离超过侧壁距离阈值时,则可以确认水下机器人完成对于养殖舱底部的清洗,并且能够提高清洗覆盖率,降低漏扫概率。
可以理解的是,通过逐渐增大水下机器人的侧壁距离而控制水下机器人对养殖舱底部由四周向中部逐周清洗,提高清洗覆盖率,降低漏扫概率,并且通过监测水下机器人的航向累计变化值,能够保证水下机器人对养殖舱底部的外周清洗完全,进一步防止出现漏扫区域。
图3为本公开实施例提供的水下机器人碰壁判断方法的流程示意图。
在实际应用中,当养殖舱底部为非圆形时,对养殖舱底部进行第一周清洗时,不可避免地会出现水下机器人碰到处于其移动方向的养殖舱侧壁的情况,从而需要调整其转向;则,在一些可能的实施方式中,该方法还包括:判断水下机器人在清洗养殖舱底部时是否碰到养殖舱侧壁;
如图3所示,判断水下机器人在清洗养殖舱底部时是否碰到养殖舱侧壁,包括:
步骤S31、在第一预设时间内,监测水下机器人的俯仰角度以及水下机器人的加速度均方根变化量;
步骤S32、当水下机器人的俯仰角度达到预设的第一俯仰角度阈值时,或水下机器人的加速度均方根变化量达到预设的均方根变化阈值时,则判定水下机器人碰到所述养殖舱侧壁。
本实施例中,第一预设时间可以根据实际需要进行设置,例如,可以根据水下机器人的速度和养殖舱侧壁边长进行设置,可以设置第一预设时间为养殖舱侧壁边长/水下机器人的速度,或可以设置第一预设时间为2*养殖舱侧壁边长/水下机器人的速度,具体不做限定。
俯仰角度为平行于机身轴线并指向水下机器人前方的向量与地面的夹角;水下机器人处于上仰状态时俯仰角度为正,水下机器人处于下俯状态时俯仰角度为负。水下机器人自身安装有加速度传感器,可以通过加速度传感器采集水下机器人在XYZ三个轴向的轴向加速度:Ax、Ay,Az ,然后基于三个轴向的轴向加速度可以计算获得水下机器人的加速度均方根sqrt((Ax*Ax+ Ay*Ay + Az*Az)/3);在水下机器人的运行过程中,其加速度发生变化时,相应的加速度均方根会发生变化,则产生加速度均方根变化量。加速度均方根变化量能够判断水下机器人的运动状态,当水下机器人的加速度恒定时,加速度均方根不变,加速度均方根变化量为零。
均方根变化阈值和第一俯仰角度阈值可以根据实际需要进行设置,第一俯仰角度阈值用于判断水下机器人是否碰到养殖舱侧壁;例如,可以设置第一俯仰角度阈值为45°、40°或50°等,具体不做限定。
在实际应用中,如果第一预设时间内监测到水下机器人的俯仰角度达到预设的第一俯仰角度阈值,则认为水下机器人对养殖舱底部进行第一周清洗时碰到养殖舱侧壁。如果第一预设时间内水下机器人的俯仰角度未达到预设的第一俯仰角度阈值,但是水下机器人的加速度均方根变化量达到预设的均方根变化阈值,同样认为水下机器人对养殖舱底部进行第一周清洗时碰到养殖舱侧壁;同时为了防止此种情形下水下机器人仅仅是碰到障碍物并未碰到养殖舱侧壁,可以控制水下机器人继续向前行驶预设的第一校正时间,第一校正时间可以根据实际需要进行设置,例如可以将第一校正时间设置为10s、12s或15s等,具体不做限定。
如果超过第一预设时间,水下机器人的俯仰角度未达到预设的第一俯仰角度阈值,并且水下机器人的加速度均方根变化量未达到预设的均方根变化阈值,则可以判定养殖舱底部清洗异常,发出警报。在水下机器人完成对养殖舱底部的第一周清洗后,对养殖舱底部进行第N(N大于等于2)周清洗时,当监测到水下机器人与位于其前进方向的侧壁的距离,等于或小于进行第N周清洗时水下机器人应该具备的侧壁距离时,则发送第一转向指令至水下机器人,以使其转向后继续清洗养殖仓侧壁,或转向并调整其至侧壁的距离后继续清洗养殖仓侧壁。
可以理解的是,当养殖舱底部为非圆形时,判断水下机器人在清洗养殖舱底部时是否碰到养殖舱侧壁,既可以及时发现底部清洗异常的情况,又可以在水下机器人碰壁时对其移动方向进行及时调整,提高清洗效率。
当判定水下机器人清洗对养殖舱底部进行第一周清洗的过程中碰到养殖舱侧壁时,需要对水下机器人的移动方向进行调整;则,在一些可能的实施方式中,该方法还包括:当判定水下机器人碰到养殖舱侧壁时,监测水下机器人的俯仰角度;当水下机器人的俯仰角度大于预设的第二俯仰角度阈值时,发送后退指令至水下机器人以使其后退;监测后退过程中水下机器人的俯仰角度,当水下机器人的俯仰角度小于预设的第二俯仰角度阈值时,发送停止指令至水下机器人以使其停止后退;发送第一转向指令至水下机器人,并监测水下机器人的航向值;当水下机器人的航向值的变化量达到预设的第一航向值变化阈值时,发送移动指令至水下机器人以使其继续清洗养殖舱底部。
在实际应用中,第二俯仰角度阈值可以用于判断水下机器人是否处于平面,第二俯仰角度阈值可以根据实际需要进行设置,例如,可以设置第二俯仰角度阈值为30°、25°或35°等,具体不做限定。
第一航向值变化阈值用于判断水下机器人是否转向完成,当水下机器人的航向值的变换量达到第一航向值变化阈值时,确认其完成转向,并且其头尾所成的直线重新与养殖舱侧壁平行;第一航向值变化阈值可以根据实际需要进行设置,例如,对于具有四个养殖舱侧壁的养殖舱,则可以设置第一航向值变化阈值为90°,对于具有六个养殖舱侧壁的养殖舱,则可以设置第一航向值变化阈值为60°,具体不做限定。
第一转向指令可以根据距离传感器的安装位置进行确定,当距离传感器安装在水下机器人左侧或左侧朝前的位置时,第一转向指令为控制水下机器人向右转,当距离传感器安装在水下机器人右侧或右侧朝前的位置时,第一转向指令为控制水下机器人向左转,具体不做限定。
后退指令用于控制水下机器人后退,水下机器人后退时的速度与其前进时的速度相同。在实际应用中,可以预先设置第二校正时间用于控制水下机器人退后的时间,当水下机器人后退第二校正时间后,其俯仰角度仍然大于第二俯仰角度阈值,则发出异常警报。第二校正时间可以根据实际需要进行设置,例如可以将第二校正时间设置为10s、12s或15s等,具体不做限定。
当水下机器人接收到移动指令后,在向前移动的同时调整其侧壁距离为第一距离值,从而继续沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行第一周清洗。
可以理解的是,在监测到水下机器人对养殖舱底部进行第一周清洗的过程中碰到养殖舱侧壁时,通过及时调整水下机器人的前进方向,避免由于转向不及时而造成的清洗时间延长或故障概率提高。
如图4为本公开实施例提供的养殖舱自动清洗方法的另一流程示意图;在水下机器人完成对于养殖舱底部的清洗时,继续控制其对养殖舱侧壁进行清洗;则,如图4所示,在一些可能的实施方式中,该方法还包括:
步骤S41、判断水下机器人是否爬上养殖舱侧壁。
本步骤中,当水下机器人完成对于养殖舱底部的清洗时,发送移动指令至水下机器人,以使其向与其正对的养殖舱侧壁移动,当达到养殖层侧壁时将会开始攀爬养殖舱侧壁;在进行清洗养殖舱侧壁之前,首先需要判断水下机器人是否爬上养殖舱侧壁。
则,在一些可能的实施方式中,判断水下机器人是否爬上养殖舱侧壁包括:在第二预设时间内,监测水下机器人的俯仰角度;当水下机器人的俯仰角度达到预设的第三俯仰角度阈值时,判定水下机器人爬上养殖舱侧壁。
第二预设时间可以根据实际需要进行设定,例如,可以设置第二预设时间为养殖舱侧壁边长/水下机器人的速度,或可以设置第二预设时间为2*养殖舱侧壁边长/水下机器人的速度,具体不做限定。第三俯仰角度阈值用于判断水下机器人是否爬上养殖舱侧壁,第三俯仰角度阈值可以根据实际需要进行设置,例如可以设置第三俯仰角度阈值为75°、70°或80°等,具体不做限定。
在实际应用中,如果第二预设时间内,水下机器人的俯仰角度小于第三俯仰角度阈值,则判定水下机器人未爬上养殖舱侧壁,可以通过控制水下机器人的推进器,使得水下机器人的俯仰角度达到第三俯仰角度阈值,同时控制水下机器人的履带前进,重新开始计时,并监测第二预设时间内水下机器人的俯仰角度是否达到第三俯仰角度阈值,如果在第二预设时间内水下机器人的俯仰角度仍然未达到第三俯仰角度阈值,则发出爬壁异常警报。
步骤S42、若是,则发送第二转向指令至水下机器人,并监测水下机器人的横滚角度。
本步骤中,横滚角度为平行于机身轴线并指向水下机器人右方的向量与地面的夹角,水下机器人处于右倾斜状态时横滚角度为正,水下机器人处于左倾斜状态时横滚角度为负,当水下机器人的头和尾均处于竖直状态时,其横滚角度为零。当水下机器人向左转时横滚角度为负值,当水下机器人向右转时横滚角度为正值。第二转向指令可以根据距离传感器的安装位置进行确定,当距离传感器安装在水下机器人左侧或左侧朝前的位置时,第二转向指令为控制水下机器人向左转,当距离传感器安装在水下机器人右侧或右侧朝前的位置时,第二转向指令为控制水下机器人向右转,具体不做限定。
步骤S43、当水下机器人的横滚角度为非零值时,发送移动指令至水下机器人,以使其将与养殖舱底部的底部距离调整为预设的第二距离值,并使其对养殖舱侧壁进行第一周清洗。
本步骤中,第二距离值可以根据实际需要进行设置,可以设置第二距离值为例如可以是0.1m、0.2m等,具体不做限定。
在实际应用中,为了达到对于养殖舱侧壁高覆盖率、无遗漏的打扫,可以控制水下机器人对养殖舱侧壁进行由最底部开始深度逐渐减小的逐周打扫。当水下机器人的横滚角度开始为非零值时,表明水下机器人开始转向,则向其发送移动指令,水下机器人在接收到移动指令后,在转向的同时调整其到养殖舱底部的距离为第二距离值,然后向前移动对养殖舱侧壁进行第一周清洗。
步骤S44、监测水下机器人的航向累计变化值,并基于航向累计变化值判断水下机器人是否完成对于养殖舱侧壁的第一周清洗。
本步骤中,水下机器人对养殖舱侧壁进行打扫时,水下机器人的航向值处于动态变化中,对其中一侧养殖舱侧壁清洗的过程中,水下机器人的航向值相同,当水下机器人前进移动至相邻的养殖舱侧壁时,水下机器人的航向值将会发送变化,航向累计变化值为水下机器人清洗过程中航向值发生变化的累计量。
以距离传感器安装在水下机器人左侧朝前45°的位置,第二转向指令为向左转即水下机器人进行逆时针打扫、且养殖舱侧壁具有四个为例进行说明,设定水下机器人在开始清洗时的航向值为Y,当水下机器人前进移动至相邻的养殖舱侧壁时,其航向值为Y-90°,此时水下机器人的航向累计变化值为90°;当水下机器人继续前进移动至下一养殖舱侧壁时,其航向值为Y-180°,此时水下机器人的航向累计变化值为180°;依次类推,当水下机器人继续前进移动至下一养殖舱侧壁时,其航向值为Y-270°,此时水下机器人的航向累计变化值为270°;当水下机器人继续前进移动至开始清洗时所临近的养殖舱侧壁时,其航向值再次变为Y,水下机器人的航向累计变化值为360°;由于无法确定水下机器人时由该养殖舱侧壁的何处为起点开始清洗,则可以设置水下机器人继续前进移动直至其航向值再次变为Y-90°时,确认完成对于养殖舱侧壁的第一周清洗,此时水下机器人位于相邻养殖舱侧壁的交界处,则由开始至清洗完成的过程中,水下机器人的航向累计变化值为450°,进而当监测到水下机器人的航向累计变化值为450°时,可以判定水下机器人完成对于养殖舱侧壁的第一周清洗。
需要说明的是,在水下机器人清洗养殖舱侧壁的过程中,可以设定如果水下机器人在(2*养殖舱底部周长/速度)的时间内没有达到预期的航向值,判定底部清洗异常,发出警报。
在实际应用中,由于水下机器人完成对于养殖舱侧壁的第一周清洗时位于相邻养殖舱侧壁的交界处,则在后续清洗过程中,可以将每周清洗路径中该相邻两侧养殖舱侧壁的交界处作为清洗的起点和终点,便于后续判断是否完成对于养殖舱侧壁的清洗。
步骤S45、若是,则发送底部距离变化量至水下机器人,以使其到养殖舱底部的底部距离增加底部距离变化量,并使其按照新的底部距离对养殖舱侧壁进行第N周清洗;其中,N大于等于2。
本步骤中,底部距离为水下机器人至养殖舱底部的距离;在实际应用中,水下机器人安装有可以感应水深的深度传感器,可以利用深度传感器感应水下机器人开始清洗养殖舱侧壁时的最大深度和其当前所处的深度,深度差值即为底部距离;同时还可以利用距离传感器辅助测量底部距离。水下机器人由养殖舱侧壁的最底部开始进行深度逐渐减小的逐周清洗过程中,底部距离随着清洗周数的增加而增加;水下机器人对养殖舱侧壁进行第一周清洗时,底部距离为预先设定的第二距离值;后续清洗过程中,底部距离以底部距离变化量为阶梯递增。
在实际应用中,底部距离变化量可以根据需要进行设定,为了提高清洗覆盖率,可以设定底部距离变化量小于等于水下机器人清洁刷的长度,具体不做限定。
并且,由于水下机器人完成对于养殖舱侧壁的第一周清洗时位于相邻养殖舱侧壁的交界处,则在后续清洗过程中,可以将每周清洗路径中该相邻两侧养殖舱侧壁的交界处作为清洗的起点和终点,便于后续判断是否完成对于养殖舱侧壁的清洗。
在水下机器人完成对于养殖舱侧壁的第一周清洗时,向远离养殖舱底部的方向移动,以使其底部距离变为第二距离值和底部距离变化量的总和,然后以新的底部距离对养殖舱侧壁进行第二周清洗;继续向远离养殖舱底部的方向移动,以使其底部距离变为第二距离值和两个底部距离变化量的总和,然后以新的底部距离对养殖舱侧壁进行第三周清洗;依次类推,完成对于养殖舱侧壁的清洗。
在实际应用中,随着水下机器人对养殖舱侧壁进行逐周清洗,则与其连接的线缆会围绕其发生缠绕,则在进行清洗一段时间后需要对水下机器人进行解绕处理;则,在一些可能的实施方式中,该方法还包括:监测水下机器人转动的圈数;当水下机器人转动的圈数达到或超过预设的圈数阈值时,发送解绕指令至水下机器人,以使水下机器人按照与其清洗养殖舱侧壁时转动的方向相反的方向原地自转,并且原地自转的圈数与水下机器人转动的圈数相同。
即,圈数阈值可以根据实际需要进行设置,例如,可以是1圈、5圈或10圈等,具体不做限定。水下机器人转动的圈数即水下机器人对养殖舱侧壁进行打扫的周数。解绕指令为控制机器人原地自转以解开线缆缠绕的指令。
需要说明的是,当水下机器人以顺时针对养殖舱侧壁进行清洗时,则水下机器人原地自转的方向为逆时针;当水下机器人以逆时针对养殖舱侧壁进行清洗时,则水下机器人原地自转的方向为顺时针;具体不做限定。
步骤S46、监测水下机器人到养殖舱底部的底部距离,当水下机器人到养殖舱底部的底部距离大于预设的底部距离阈值时,判定养殖舱侧壁清洗完成。
本步骤中,底部距离阈值可以根据实际需要设定,可以设定底部距离阈值等于养殖舱中水的深度,也可以设定底部距离阈值大于养殖舱中水的深度,具体不做限定。当水下机器人的底部距离大于侧壁距离阈值时,则可以确认水下机器人完成对于养殖舱侧壁的清洗,并且能够提高清洗覆盖率,降低漏扫概率。
可以理解的是,通过逐渐增大水下机器人的底部距离而控制水下机器人对养殖舱侧壁由底部开始进行深度逐渐减小的逐周清洗,提高清洗覆盖率,降低漏扫概率,并且通过监测水下机器人的航向累计变化值,能够保证水下机器人对养殖舱侧壁的最底端清洗完全,进一步防止出现漏扫区域。
图5为本公开实施例提供的水下机器人碰壁判断方法的另一流程示意图。
在实际应用中,当养殖舱侧壁为非圆形时,水下机器人在清洗一侧的养殖舱侧壁时不可避免的会出现碰到相邻侧的养殖舱侧壁从而需要调整其转向的情况;则,在一些可能的实施方式中,该方法还包括:判断水下机器人在清洗一侧的养殖舱侧壁时是否碰到相邻侧的养殖舱侧壁;
如图5所示,判断水下机器人在清洗一侧的养殖舱侧壁时是否碰到相邻侧的养殖舱侧壁包括:
步骤S51、在第三预设时间内,监测水下机器人的航向值以及水下机器人的加速度均方根变化量;
步骤S52、当水下机器人的航向值的变化量小于预设的第二航向值变化阈值,且水下机器人的加速度均方根变化量大于预设的均方根变化阈值时,则判定水下机器人在清洗一侧的养殖舱侧壁时碰到相邻侧的养殖舱侧壁。
在实施例中,第三预设时间可以根据实际需要进行设置,例如,可以根据水下机器人的速度和养殖舱侧壁边长进行设置,例如,可以设置第三预设时间为2*养殖舱侧壁边长/水下机器人的速度,具体不做限定。
在实际应用中,还可以设置第三航向值变化阈值,第三航向值变化阈值用于判断水下机器人是否由一侧养殖舱侧壁移动至相邻侧的养殖舱侧壁,第三航向值变化阈值可以根据实际需要进行设置,例如,可以设置第三航向值变化阈值为45°或50°等,具体不做限定。在第三预设时间内,当水下机器人航向值的变化量大于第三航向值变化阈值时,则表明水下机器人已经由一侧养殖舱侧壁移动至相邻侧的养殖舱侧壁。
第二航向值变化阈值可以用于判断水下机器人在清洗养殖舱侧壁时是否处于碰到相邻侧的养殖舱侧壁的状态;第二航向值变化阈值可以根据实际需要进行设置,例如,可以设置第二航向值变化阈值为30°或35°等,具体不做限定。
在第三预设时间内,当水下机器人航向值的变化量小于第二航向值变化阈值,并且其加速度均方根变化量大于均方根变化阈值时,则可以判定水下机器人处于碰到相邻侧的养殖舱侧壁的状态,可以控制水下机器人头部推进器减少推力,控制尾部推进器增大推力,使得水下机器人的俯仰转向扭力达到预设值G,然后重新计时,监测水下机器人在预设的第三校正时间内,其航向值的变化量是否能够超过第三航向值变化阈值,若是,则表明水下机器人已经由一侧养殖舱侧壁移动至相邻侧的养殖舱侧壁;若否,则发出异常警报。第三校正时间可以根据实际需要进行设置,例如可以设置第三校正时间为10s、12s或15s等,具体不做限定。
可以理解的是,检测水下机器人对养殖舱侧壁清洗时是否处于由一侧养殖舱侧壁移动至相邻侧的养殖舱侧壁的过程中,通过及时调整水下机器人的推进器推力,协助水下机器人移动至相邻侧的养殖舱侧壁,能够有效减少清洗时间并及时发现水下机器人的故障。
在实际应用中,为了进一步提高清洗效率,需要首先判断是否到清洗条件;则,在一些可能的实施方式中,在发送清洗指令至水下机器人的步骤前还包括:判断是否达到清洗条件;
判断是否达到清洗条件包括:监测水下机器人在养殖舱内的深度、水下机器人的俯仰角度绝对值以及水下机器人的横滚角度绝对值;当水下机器人在养殖舱内的深度大于预设的深度阈值、水下机器人的俯仰角度绝对值小于预设的第二俯仰角度阈值、水下机器人的横滚角度绝对值小于预设的横滚角度阈值时,判定达到清洗条件。
清洗条件用于判断水下机器人是否达到可以开始清洗养殖舱底部的条件,在采用水下机器人对养殖舱进行清洗时,首先将水下机器人布放在养殖舱底部,在水下机器人下沉过程中,水下机器人的俯仰角度和横滚角度分别会出现为正值和负值的现象,当俯仰角度为正值时,表明水下机器人处于上仰抬头状态,俯仰角度为负值时表明水下机器人处于下俯低头状态,横滚角度为正值时表明水下机器人处于右倾斜状态,横滚角度为负值时表明水下机器人处于左倾斜状态。
在实际应用中,深度阈值可以根据实际需要进行确定,可以设置深度阈值为养殖舱中水的深度,具体不做限定。横滚角度阈值可以根据实际需要进行设置,例如,可以设置横滚角度阈值为30°、25°或35°等,具体不做限定。
本公开实施例提供的养殖舱自动清洗方法通过逐渐增大水下机器人的侧壁距离和底部距离而控制水下机器人分别对养殖舱底部和养殖舱侧壁进行逐周自动清洗,提高了清洗覆盖率,降低了漏扫概率,减少了人工参与,降低了人工成本。
需要说明的是,本公开实施例的方法可以由单个设备执行,例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下,由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下,这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤,这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是,上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
图6~图13示出了本公开提供的的应用实施例中养殖舱自动清洗总过程;其中养殖舱底部为正方形,养殖舱整体为立方体,水下机器人自身安装姿态传感器,实时上报横滚角度、俯仰角度、航向值、加速度、角速度等信息;水下机器人左侧朝前45度位置安装位置传感器(防止直角边不能检测到死角),实时上报左侧距离信息。水下机器人安装压力传感器,实时上报深度信息。水下机器人自身安装有3-4个控制吸力的推进器,可以控制机器人在水中悬浮和俯仰旋转和横滚旋转;水下机器人安装可以控制前进/后退,左转/右转的爬行的履带;水下机器人配重为微负浮力,能自动沉入水底。水下机器人能实现垂直爬坡;机器人刷子清洁宽度X,机器人长度Z,机器人前进后退的速度相同均为S。上位机根据机器人上报的信息判断机器人状态,实现路径规划和自动清洗。
如图6~13所示,采用水下机器人对养殖舱自动清洗过程如下:
1.将水下机器人布放在养殖舱的底部,因为机器人配重为负浮力,水下机器人会自动沉底。
2上位机检测水下机器人深度超过阈值(默认2米,可配置)且横滚角度和俯仰角度均小于30度时,判断满足自动清洗条件。
3.用户点击自动清洗按钮,当不具备自动清洗条件时,不能按下自动清洗按钮。
4.上位机控制水下机器人启动清洁刷,控制水下机器人推进器运转(机器人吸住舱底),控制履带前进,水下机器人向前移动,计时开始,开始养殖舱底部清洗。
5.池底边缘检测:上位机定时N分钟(N根据水下机器人速度和池壁边长计算得到,圆形水池设置-1,表示不需要时间检测)检测水下机器人俯仰角度超过45度,或者在N分钟内检测到加速度均方根的变化超出阈值时继续保持前进10s;此时上位机判断俯仰角度是否小于30度,如果大于30度则控制水下机器人后退,定时10s检测俯仰角度是否小于30度,如果10s内俯仰角度仍然大于30°,异常报警。如果超出定时时间N分钟(极限不能爬坡也检测不到撞壁),异常报警。
6.上位机控制水下机器人右转。以设定左侧距离舱壁0.1m作为第一距离值前进。与此同时记录当前的航向值Yaw作为距离增加判断航向角度点;直到航向值大于Yaw+90度时,侧壁距离增加X-0.1米(略小于清洁刷宽度),此时因为航向值增加360,上位机显示顺时针旋转增加1圈,此时如果记录的旋转圈数大于等于1圈(可通过上位机软件设置,最小1圈最大10圈),取消侧壁定航,控制水下机器人原地逆时针自转1圈(航向回到Yaw+90度,且记录的圈数为0时),再次控制水下机器人侧壁定距离;以此侧壁定距离行走一周,原地反转一周(设置圈数限制值1时),直到侧边距离超过预设值K(K=舱底半径或边长的一半)这样池底整个面积和池壁清洗完毕。
7.池底清洗完成之后,记录当前水下机器人的深度D,并定时M+60秒时间(M根据舱底边长一半或者半径 K计算得到,M=K/S)控制机器人沿着当前的航向前进(考虑圆形水池特性,这里不是侧壁定距离而是定航向);直到俯仰角度超过75度,爬壁成功;若定时时间到,没有达到侧壁俯仰角度或者横滚角度,去除履带定航向,控制履带100%速度前进,重新计时,同时使能俯仰PID控制推进器达到俯仰45度,此时由于本身推进器存在向下的推力,将会使得机器45度贴壁履带前进力将带动机器人爬上侧壁,直到满足俯仰大于75或者横滚大于75,爬壁成功;若在定时间内还是没有爬壁成功,上位机停止履带,推进器及清洁刷,报警提示爬壁失败。
8.爬壁成功之后,控制水下机器人左转直到横滚角度小于0,控制水下机器人沿着同一深度D-0.1爬行,同时记录初始航向值Y,爬行一周(航向值小于Y-90度),上位机记录顺时针圈数-1,如果此时圈数记录小于等于-1圈(可通过上位机设置,最小1圈最大10圈),取消定深,控制水下机器人原地顺时针自转1圈直到圈数是0;通过履带控制水下机器人深度减少X-0.1 米,判断目标深度小于0,结束清洗,关闭清洁刷,关闭推进器和履带,提示清洗完成。
9. 侧壁撞壁检测:上位机定时T分钟(T根据水下机器人速度和池壁边长计算时间,圆形水池设置-1,表示不需要时间检测)检测水下机器人航向值的变化量低于30°,并且在T分钟内检测到水下机器人的加速度均方根的变化超出变化阈值;此时上位机判定水下机器人撞到相邻侧壁,则控制水下机器人的头部推进器减少推力,控制尾部推进器增大推力,使得俯仰转向扭力为G(G为预设值),重新计时,检测10s内水下机器人的航向值的变化量是否大于45°,如果大于45°,则表明辅助水下机器人前进成功,如果小于45°,则发出异常警报。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本公开还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的养殖舱自动清洗方法。
图14示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图, 该设备可以包括:处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线 1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory,只读存储器)、RAM(Random AccessMemory,随机存取存储器)、静态存储设备,动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器1020中,并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块,以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出),也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等,输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出),以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路,在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是,尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050,但是在具体实施过程中,该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外,本领域的技术人员可以理解的是,上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件,而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的养殖舱自动清洗方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的养殖舱自动清洗。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的养殖舱自动清洗方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
需要说明的是,本公开的实施例还可以以下方式进一步描述:
一种养殖舱自动清洗方法,包括:发送清洗指令至水下机器人以使所述水下机器人沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行第一周清洗;监测所述水下机器人的航向累计变化值,并基于所述航向累计变化值判断所述水下机器人是否完成对于所述养殖舱底部的第一周清洗;若是,则发送侧壁距离变化量至所述水下机器人,以使所述水下机器人的侧壁距离增加所述侧壁距离变化量,并且使所述水下机器人按照新的侧壁距离沿所述养殖舱侧壁对所述养殖舱底部进行第N周清洗;其中,N大于等于2;监测所述水下机器人的侧壁距离,当所述水下机器人的侧壁距离大于预设的侧壁距离阈值时,判定养殖舱底部清洗完成。
可选的,该方法还包括:判断所述水下机器人在清洗所述养殖舱底部时是否碰到所述养殖舱侧壁;所述判断所述水下机器人在清洗所述养殖舱底部时是否碰到所述养殖舱侧壁,包括:在第一预设时间内,监测所述水下机器人的俯仰角度以及所述水下机器人的加速度均方根变化量;当所述水下机器人的俯仰角度达到预设的第一俯仰角度阈值时,或所述水下机器人的加速度均方根变化量达到预设的均方根变化阈值时,则判定所述水下机器人碰到所述养殖舱侧壁。
可选的,该方法还包括:当判定所述水下机器人碰到所述养殖舱侧壁时,监测所述水下机器人的俯仰角度;当所述水下机器人的俯仰角度大于预设的第二俯仰角度阈值时,发送后退指令至所述水下机器人以使其后退;监测后退过程中所述水下机器人的俯仰角度,当所述水下机器人的俯仰角度小于预设的第二俯仰角度阈值时,发送停止指令至所述水下机器人以使其停止后退;发送第一转向指令至所述水下机器人,并监测所述水下机器人的航向值;当所述水下机器人的航向值的变化量达到预设的第一航向值变化阈值时,发送移动指令至所述水下机器人以使其继续清洗所述养殖舱底部。
可选的,该方法还包括:判断所述水下机器人是否爬上所述养殖舱侧壁;若是,则发送第二转向指令至所述水下机器人,并监测所述水下机器人的横滚角度;当所述水下机器人的横滚角度为非零值时,发送移动指令至所述水下机器人,以使其将与所述养殖舱底部的底部距离调整为预设的第二距离值,并使其对所述养殖舱侧壁进行第一周清洗;监测所述水下机器人的航向累计变化值,并基于所述航向累计变化值判断所述水下机器人是否完成对于所述养殖舱侧壁的第一周清洗;若是,则发送底部距离变化量至所述水下机器人,以使其到所述养殖舱底部的底部距离增加所述底部距离变化量,并使其按照新的底部距离对所述养殖舱侧壁进行第N周清洗;其中,N大于等于2;监测所述水下机器人到所述养殖舱底部的底部距离,当所述水下机器人到所述养殖舱底部的底部距离大于预设的底部距离阈值时,判定养殖舱侧壁清洗完成。
可选的,其中判断所述水下机器人是否爬上所述养殖舱侧壁包括:在第二预设时间内,监测所述水下机器人的俯仰角度;当所述水下机器人的俯仰角度达到预设的第三俯仰角度阈值时,判定所述水下机器人爬上所述养殖舱侧壁。
可选的,该方法还包括:判断所述水下机器人在清洗一侧的养殖舱侧壁时是否碰到相邻侧的养殖舱侧壁;所述判断所述水下机器人在清洗一侧的养殖舱侧壁时是否碰到相邻侧的养殖舱侧壁包括:在第三预设时间内,监测所述水下机器人的航向值以及所述水下机器人的加速度均方根变化量;当所述水下机器人的航向值的变化量小于预设的第二航向值变化阈值,且所述水下机器人的加速度均方根变化量大于预设的均方根变化阈值时,则判定所述水下机器人在清洗一侧的养殖舱侧壁时碰到相邻侧的养殖舱侧壁。
可选的,该方法还包括:监测所述水下机器人转动的圈数;当所述水下机器人转动的圈数达到或超过预设的圈数阈值时,发送解绕指令至所述水下机器人,以使所述水下机器人按照与其清洗所述养殖舱底部或所述养殖舱侧壁时转动的方向相反的方向原地自转,并且原地自转的圈数与所述水下机器人转动的圈数相同。
可选的,在发送清洗指令至水下机器人的步骤前还包括:判断是否达到清洗条件;所述判断是否达到清洗条件包括:监测所述水下机器人在所述养殖舱内的深度、所述水下机器人的俯仰角度绝对值以及所述水下机器人的横滚角度绝对值;当所述水下机器人在所述养殖舱内的深度大于预设的深度阈值、所述水下机器人的俯仰角度绝对值小于预设的第二俯仰角度阈值、所述水下机器人的横滚角度绝对值小于预设的横滚角度阈值时,判定达到清洗条件。
可选的,其中所述侧壁距离变化量和所述底部距离变化量分别小于等于所述水下机器人的清洁刷的长度。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本公开的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
另外,在阐述了具体细节(例如,电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其它存储器架构(例如,动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本公开实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种养殖舱自动清洗方法,包括:
发送清洗指令至水下机器人以使所述水下机器人沿养殖舱侧壁对养殖舱底部进行第一周清洗;
监测所述水下机器人的航向累计变化值,并基于所述航向累计变化值判断所述水下机器人是否完成对于所述养殖舱底部的第一周清洗;
若是,则发送侧壁距离变化量至所述水下机器人,以使所述水下机器人的侧壁距离增加所述侧壁距离变化量,并且使所述水下机器人按照新的侧壁距离沿所述养殖舱侧壁对所述养殖舱底部进行第N周清洗;其中,N大于等于2;
监测所述水下机器人的侧壁距离,当所述水下机器人的侧壁距离大于预设的侧壁距离阈值时,判定养殖舱底部清洗完成。
2.根据权利要求1所述的养殖舱自动清洗方法,还包括:
判断所述水下机器人在清洗所述养殖舱底部时是否碰到所述养殖舱侧壁;
所述判断所述水下机器人在清洗所述养殖舱底部时是否碰到所述养殖舱侧壁,包括:
在第一预设时间内,监测所述水下机器人的俯仰角度以及所述水下机器人的加速度均方根变化量;
当所述水下机器人的俯仰角度达到预设的第一俯仰角度阈值时,或所述水下机器人的加速度均方根变化量达到预设的均方根变化阈值时,则判定所述水下机器人碰到所述养殖舱侧壁。
3.根据权利要求2所述的养殖舱自动清洗方法,还包括:
当判定所述水下机器人碰到所述养殖舱侧壁时,监测所述水下机器人的俯仰角度;
当所述水下机器人的俯仰角度大于预设的第二俯仰角度阈值时,发送后退指令至所述水下机器人以使其后退;
监测后退过程中所述水下机器人的俯仰角度,当所述水下机器人的俯仰角度小于预设的第二俯仰角度阈值时,发送停止指令至所述水下机器人以使其停止后退;
发送第一转向指令至所述水下机器人,并监测所述水下机器人的航向值;
当所述水下机器人的航向值的变化量达到预设的第一航向值变化阈值时,发送移动指令至所述水下机器人以使其继续清洗所述养殖舱底部。
4.根据权利要求1所述的养殖舱自动清洗方法,还包括:
判断所述水下机器人是否爬上所述养殖舱侧壁;
若是,则发送第二转向指令至所述水下机器人,并监测所述水下机器人的横滚角度;
当所述水下机器人的横滚角度为非零值时,发送移动指令至所述水下机器人,以使其将与所述养殖舱底部的底部距离调整为预设的第二距离值,并使其对所述养殖舱侧壁进行第一周清洗;
监测所述水下机器人的航向累计变化值,并基于所述航向累计变化值判断所述水下机器人是否完成对于所述养殖舱侧壁的第一周清洗;
若是,则发送底部距离变化量至所述水下机器人,以使其到所述养殖舱底部的底部距离增加所述底部距离变化量,并使其按照新的底部距离对所述养殖舱侧壁进行第N周清洗;其中,N大于等于2;
监测所述水下机器人到所述养殖舱底部的底部距离,当所述水下机器人到所述养殖舱底部的底部距离大于预设的底部距离阈值时,判定养殖舱侧壁清洗完成。
5.根据权利要求4所述的养殖舱自动清洗方法,其中判断所述水下机器人是否爬上所述养殖舱侧壁包括:
在第二预设时间内,监测所述水下机器人的俯仰角度;
当所述水下机器人的俯仰角度达到预设的第三俯仰角度阈值时,判定所述水下机器人爬上所述养殖舱侧壁。
6.根据权利要求4所述的养殖舱自动清洗方法,还包括:
判断所述水下机器人在清洗一侧的养殖舱侧壁时是否碰到相邻侧的养殖舱侧壁;
所述判断所述水下机器人在清洗一侧的养殖舱侧壁时是否碰到相邻侧的养殖舱侧壁包括:
在第三预设时间内,监测所述水下机器人的航向值以及所述水下机器人的加速度均方根变化量;
当所述水下机器人的航向值的变化量小于预设的第二航向值变化阈值,且所述水下机器人的加速度均方根变化量大于预设的均方根变化阈值时,则判定所述水下机器人在清洗一侧的养殖舱侧壁时碰到相邻侧的养殖舱侧壁。
7.根据权利要求1或5所述的养殖舱自动清洗方法,还包括:
监测所述水下机器人转动的圈数;
当所述水下机器人转动的圈数达到或超过预设的圈数阈值时,发送解绕指令至所述水下机器人,以使所述水下机器人按照与其清洗所述养殖舱底部或所述养殖舱侧壁时转动的方向相反的方向原地自转,并且原地自转的圈数与所述水下机器人转动的圈数相同。
8.根据权利要求1所述的养殖舱自动清洗方法,在发送清洗指令至水下机器人的步骤前还包括:
判断是否达到清洗条件;
所述判断是否达到清洗条件包括:
监测所述水下机器人在所述养殖舱内的深度、所述水下机器人的俯仰角度绝对值以及所述水下机器人的横滚角度绝对值;
当所述水下机器人在所述养殖舱内的深度大于预设的深度阈值、所述水下机器人的俯仰角度绝对值小于预设的第二俯仰角度阈值、所述水下机器人的横滚角度绝对值小于预设的横滚角度阈值时,判定达到清洗条件。
9.根据权利要求4所述的养殖舱自动清洗方法,其中所述侧壁距离变化量和所述底部距离变化量分别小于等于所述水下机器人的清洁刷的长度。
10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至9任意一项所述的方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114895691A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-08-12 | 深之蓝(天津)水下智能科技有限公司 | 泳池清洁机器人的路径规划方法和装置 |
CN115454108A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-09 | 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 | 水下清洗装置清洗路径自动控制方法 |
CN115542922A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-12-30 | 智橙动力(北京)科技有限公司 | 一种泳池清洁机器人及控制方法、电子设备与存储介质 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100307545A1 (en) * | 2008-02-14 | 2010-12-09 | Yanmar Co., Ltd. | Underwater cleaning robot and auxiliary cleaning work machine |
CN105013776A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-11-04 | 深圳市中航大记工程制品有限公司 | 一种基于力矩控制的管道清洗机器人的控制方法 |
CN105521975A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-27 | 浙江大学宁波理工学院 | 水下网衣清洗机器人 |
CN107258661A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-10-20 | 重庆大学 | 水下清洁机器人 |
CN208807406U (zh) * | 2018-09-05 | 2019-05-03 | 海南省民德海洋发展有限公司 | 一种养殖工船养殖舱内清洗和吸污系统 |
CN110096063A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-06 | 西北工业大学深圳研究院 | 一种基于测距仪的水下清洗机器人自主倒立着落船底控制方法 |
CN210676110U (zh) * | 2019-07-25 | 2020-06-05 | 青岛炬荣工程科技有限公司 | 空化射流水下网衣清洗机器人 |
-
2021
- 2021-06-17 CN CN202110669845.XA patent/CN113352325B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100307545A1 (en) * | 2008-02-14 | 2010-12-09 | Yanmar Co., Ltd. | Underwater cleaning robot and auxiliary cleaning work machine |
CN105013776A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-11-04 | 深圳市中航大记工程制品有限公司 | 一种基于力矩控制的管道清洗机器人的控制方法 |
CN105521975A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-27 | 浙江大学宁波理工学院 | 水下网衣清洗机器人 |
CN107258661A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-10-20 | 重庆大学 | 水下清洁机器人 |
CN208807406U (zh) * | 2018-09-05 | 2019-05-03 | 海南省民德海洋发展有限公司 | 一种养殖工船养殖舱内清洗和吸污系统 |
CN110096063A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-06 | 西北工业大学深圳研究院 | 一种基于测距仪的水下清洗机器人自主倒立着落船底控制方法 |
CN210676110U (zh) * | 2019-07-25 | 2020-06-05 | 青岛炬荣工程科技有限公司 | 空化射流水下网衣清洗机器人 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114895691A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-08-12 | 深之蓝(天津)水下智能科技有限公司 | 泳池清洁机器人的路径规划方法和装置 |
CN115454108A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-09 | 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 | 水下清洗装置清洗路径自动控制方法 |
CN115542922A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-12-30 | 智橙动力(北京)科技有限公司 | 一种泳池清洁机器人及控制方法、电子设备与存储介质 |
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Publication number | Publication date |
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