作品详情

大赛登录

大赛注册

当前位置：首页大赛首页北斗星链-高精度定位水域巡检清洁机器人

大赛简介

大赛作品

大赛动态

联系我们

联系人：王秀秀

电话：010 -66083178

网址：www.qxwq.org.cn　

地址：北京市西城区广安门

内广义街5号广益大厦

大赛作品详情

作品名称：北斗星链-高精度定位水域巡检清洁机器人
学校名称：巢湖学院
参赛队伍：有志青年队
队伍编号：210452
参赛学生：宋湘婷李孝文马奔
指导老师：王玉勤李融
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
请在微信端进行投票。点此扫描二维码。

详细说明

本产品是一款聚焦现代水域环境治理痛点的智能一体化装备，深度融合北斗厘米级定位、多源传感器协同感知、免疫粒子群智能算法等核心技术，针对市政河道、景观湖、饮用水源地等多场景水域治理需求，实现污染物精准识别、动态路径规划、高效打捞作业与远程智能管控的全流程闭环，为水域生态保护提供高效、环保、可追溯的技术解决方案。

在环境感知维度，设备构建“近距精准探测+远距范围扫描+智能图像识别”的多维度感知网络。40kHz超声波传感器凭借声波穿透性优势，适配浑浊水域的近距离污染物与障碍测距；雷达模块依托电磁波远距离穿透特性，实现大范围水域障碍分布的快速扫描；高清工业相机搭配动态更新的污染物特征库，通过AI算法精准区分塑料、水草、油污等垃圾类型及绿藻爆发等水质异常情况。同时引入北斗定位交叉验证的动态校准机制，结合云端特征库迭代更新，持续提升复杂水域环境下的感知精度与识别稳定性。

路径规划与决策层面，依托北斗定位系统输出的厘米级经纬度数据，采用免疫粒子群算法构建智能决策模型。算法模拟生物免疫系统的进化机制，以全水域巡检覆盖为核心目标，通过迭代计算优化路径能耗与覆盖完整性，生成最优巡检方案。系统支持场景化目标权重自定义，针对不同水域场景灵活调整作业优先级，同时具备突发障碍局部路径重规划及剩余电量≤20%自动返航功能，在保障作业效率的同时规避设备安全风险。

作业执行端搭载自适应滚刷打捞装置，基于流体力学原理优化结构设计。螺旋式弹性刷毛根据常见垃圾特性匹配硬度参数，在高效卷入垃圾的同时避免损伤水生生物；水流传感器实时监测水域流速，联动调节滚刷转速，防止垃圾因水流冲击脱离打捞范围。直入式垃圾输送通道结合重力与传送带协同作用，搭配内壁防粘涂层设计，实现垃圾稳定输送与收纳，有效避免湿垃圾残留堵塞。

续航系统采用“太阳能互补储能”的绿色设计方案，太阳能电池板较高的光电转换效率，满足设备低负载作业时的实时供电需求；磷酸铁锂电池组在光照不足或高负载作业时自动放电补充电能，电池管理系统实时监控电压、温度参数，避免过充过放以延长电池寿命。同时采用低功耗电路设计，核心芯片选用节能型号，待机功耗控制在5W以下，实现零排放绿色运行。

远程管控模块基于物联网技术，通过4G/5G通信模块建立设备与用户APP的安全数据连接。实时上传机器人定位坐标、巡检面积、打捞量、能耗等核心数据，指令响应延迟控制在1-3秒内，支持“暂停”“返航”等远程操作。APP端设置分级权限管理，仅授权用户可修改巡检参数，有效规避误操作与恶意控制风险，保障作业过程安全可控。

此外，产品在设计中严格遵循行业规范，核心传感器均通过国家计量认证，适配不同水域场景的行业管理标准；采用生态友好型设计理念，超声波传感器采用低功率发射模式，避免干扰水生生物生存环境，全方位满足水域治理的技术需求与合规要求。