[发明专利]一种船壁区域分块清洗方法、装置、设备和存储介质

说明书

本发明提供了船壁区域分块清洗方法、装置、设备和存储介质，属于船壁清洗领域。它解决了现有船壁清洗不连续等问题。本清洗方法包括以下步骤：S1：设置清洗步长；S2：设置通行宽度；S3：设置通行高度；S4：建立船壁模型：水下机器人绕待清洗船舶运动一周，对船壁进行拍摄和/或扫描，生成三维模型；S5：确认纵向清洗线：识别船壁上超过通行高度的凸起并标记纵向清洗线；S6：确认横向清洗线：根据船壁形状标记横向清洗线；S7：划分清洗区域：根据纵向清洗线和横向清洗线划分清洗区域；S8：清洗路线设定：水下机器人从清洗作业起始点开始沿清洗路线行进至清洗作业终止点。本发明具有清洗连续等优点。

技术领域

本发明属于船壁清洗领域，涉及一种船壁区域分块清洗方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

船舶表面不是理想平面，除了边缘处，大型单体船通常是包括渐变的凸弧面构成，而双体船、三体船的船壁表面则更为复杂。

船舶外形未知或者不准确时，很难知道清洗的线路，尤其是船舶维修后，外壁修补处或焊缝较高的位置，水下机器人难以通过，船壁焊接的扶梯或其他设备使得水下机器人难以自动通过。

在水下机器人清洗的过程中，为了提高作业的效率，必须减少重新规划路径或者躲避障碍物的时间，保证清洗作业的连续性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种船壁区域分块清洗方法、装置、设备和存储介质。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种船壁区域分块清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：设置清洗步长：将水下机器人前后轮轴距离定义为一个清洗步长，并设清洗步长为LZ；S2：设置通行宽度：将水下机器人左右轮轴距离定义为通行宽度，并设置通行宽度为LL；S3：设置通行高度：将水下机器人前后轮的高度定义为通行高度，并设通行高度为H；S4：建立船壁模型：水下机器人绕待清洗船舶运动一周，对船壁进行拍摄和/或扫描，生成船壁的三维模型；S5：确认纵向清洗线：识别船壁上超过通行高度的凸起，并沿凸起位置竖直方向标记纵向清洗线；S6：确认横向清洗线：根据船壁形状标记横向清洗线；S7：划分清洗区域：根据纵向清洗线和横向清洗线划分成多个矩形的清洗区域；S8：清洗路线设定：每个区域的左上方设定为清洗作业起始点，每个区域的右下方设定为清洗作业终止点，水下机器人从清洗作业起始点开始沿“己”字形的清洗路线行进至清洗作业终止点。

本发明的工作原理：水下机器人在清洗之前，先对船壁进行整体的扫描，确认纵向清洗线和横向清洗线，划分出清洗区域。再从清洗区域的一角端开始清洗，直至整个清洗区域清洗完毕。通过扫描能够生成船壁的三维模型，三维模型可以显示出船舶的尺寸信息，船壁的变化趋势、折角信息等，在三维模型中，船壁上的凸起的高度如果超过水下机器人的通过高度，那么水下机器人将无法沿船壁爬行通过。由于船舶建造的特点，焊缝通常是垂直于夹板方向的，在扫描的过程中，一旦发现该类凸起，将其沿纵向延伸至船底。由于清洗区域在划分的时候针对于船只的实际情况进行划分，适用于不同的船舶，且每次清洗之前均会对船舶进行扫描，能够扫描出船舶的外壁上新的修补区域，保证每次清洗作业的连续性。

在上述的船壁区域分块清洗方法中，所述的步骤S4中，通过摄像机和/或光雷达对船壁进行拍摄和/或扫描。

在上述的船壁区域分块清洗方法中，所述的步骤S5和步骤S6中，纵向清洗线和横向清洗线均还包括边界折线，两块船壁的表面相接形成的边界，设船壁的表面夹角或其延长线形成的锐角为α，设水下机器人通行角度为θ，θ＝arctan[H/max(LZ,LL)]，当αθ时，所述的边界为边界折线。

在上述的船壁区域分块清洗方法中，所述的步骤S7中，多个矩形的清洗区域依次编号。

在上述的船壁区域分块清洗方法中，所述的步骤S8中，在清洗开始之前，分别在起始点和终止点上设置定位指示器，在清洗完成之后，回收设置的定位指示器。