随着社会的发展,人类活动产生的垃圾废弃物出现在各类水域环境中,对当地生态环境和生物造成了严重的影响,全球每年因此造成的经济损失保守估计达130亿美元,但是,传统环卫作业以包括岸滩在内的陆地保洁为主,成本高、效率低、安全性能低,且市面无人船只同一装置无法适应多种水域、在特殊水域场景下导航精度及收集效率不理想,以我国九龙江口红树林水域为例,大量海漂垃圾堵塞入海口,不仅对海洋生物如藻类等造成了严重的污染和危害,也阻碍了资源的有效回收利用,而目前市面上的清洁无人船尚无法用于该场景。
为缓解这一问题,本团队研发了一种全新的环卫装备,它具有智能巡航、垃圾收集、储存及运输等功能,可在近海海港、内陆河湖等多种水域及信号不足、识别物少、水域边缘等复杂场景中执行任务。本团队设计了基于棘轮和凸轮的仿生收集结构,能够对河湖岸边缘处垃圾进行有效收集。电控模块结合了PID算法和多种传感器,在飞控系统的基础上实现了对整机系统稳定控制。视觉识别模块则采用了基于深度学习的轻量化目标检测网络模型,实现了识别性能与识别精度的巧妙平衡。在路线的规划上,采用基于强化学习的融合算法进行精确定位并作出最优决策,实现在复杂水域下仍能保证正常作业精度。