环卫水下机器人自主识别及测距算法研究

我国水体垃圾污染日益严重，为解决城市及近海等水域的水体垃圾污染问题，我国逐渐建立起水体垃圾清理责任体系，但由于清理工作开展缓慢、垃圾清理设备技术落后、水下垃圾清理能力较低等原因，目前我国依然有较大的水体垃圾清理需求。相较于传统的垃圾清理方式，智能化垃圾清理有着清理效率高、作业风险小、作业环境要求少等优点。因此，具备智能算法体系的水下环卫机器人业务化运行清理水体垃圾是解决水面、水中和水下垃圾最有可能的途径，首要工作是开发适合水下环卫机器人的算法。

本文在现有的技术及水下机器人等设备基础上，建立起四套智能化算法用于实现对水下目标的识别、测距、追踪和图传屏幕识别等任务。智能化算法能够提升水下机器人的作业效率，减少人力劳动，提升水体清理水平并能对水体垃圾进行前期调查和后期清理效果评估。智能算法均能在10ms左右完成数据的处理展示等工作，并且和水下机器人系统配合流畅顺利。智能算法能较好地完成水下和水上工作，并且具有较高的拓展性和兼容性，能够为后续的智能化集群建立基础。同时，本文重新设计完善了新型上位机以负责智能算法的运行，新型上位机效率提升较高并且具有可升级、易携带、功能多样等特点，有效提高水下机器人和算法系统的水下工作效率，满足水下垃圾清理工作的需要。

本文展现的工作成果能够满足目前日益增长的水体智能化清理设备需求，能够有效提高水体垃圾清理效率、减少人力投入、增强水体清理设备的智能化水平，并将有助于拓展水下机器人的应用空间。

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