作品名稱:水面視覺垃圾清理船
學校名稱:武漢商學院
參賽隊伍:白天不懂夜的黑
參賽學生:路浩原 李科 佘遠親
指導老師:周浩
水是生命之源,在人類社會發展中扮演著不可替代的角色然而在水域環境中,不乏有各種垃圾廢棄物浮于水面,嚴重影響了水面自然景觀和水質,導致水體發臭、淤塞。甚至破壞了水生物種的多樣性以及生態平衡,同時還因環境治理問題付出了高額的經濟代價。這些龐雜繁多的各類垃圾嚴重破壞了人類日常的生活環境和自然環境。尤其在改革開放以來,常以犧牲環境為代價換取經濟的快速發展,往往忽略了日趨嚴峻的環境污染問題。
水資源的匱乏和水域環境的污染日趨嚴峻,這同時也喚醒了人們的環境保護和治理的意識。習近平總書記提出“金山銀山不如綠水青山”,為了人類的健康和社會的可持續發展,水域環境污染的治理成為一項刻不容緩的任務。目前,對于水域垃圾的治理,已有各種大型清潔打撈設備,該類設備機械化程度高、效率高,但體積大、靈活性較低,僅適用于大型水域的清理作業,對于城市、高校和公園里的小型水域漂浮廢棄物卻沒有較好的處理辦法,現階段主要依賴于人工打撈,其勞動力消耗大,危險系數高,且效率低。因此,對于小型水域漂浮垃圾的收集問題,亟需一個低成本且高效率的環保設備和解決方案。隨著機器人技術的不斷發展和人們對高品質生活環境的不斷追求,開發一種性能優良,價格便宜,操作簡單,使用安全的自主式智能水面垃圾清掃機器人已成為一種必要。環保問題刻不容緩,該機器人的研制能為水域污染的治理來便利,具有一定的應用前景。
水面視覺垃圾清理一體化機器人是由動力模塊、功能模塊、視覺模塊、電源模塊組成。首先進行目標識別,即通過卡爾曼濾波將目標框處理為預測框,再通過距離代價矩陣進行匈牙利匹配,將特征值、檢測框與匈牙利匹配共同作用,追蹤ids系統,尋找目標ids。隨后進行目標跟蹤,移動小船行駛到目標地,將垃圾送入小船內部,使垃圾最后被送到儲存箱。
主要結構包括兩個1.5KG推力的轉向推進器,傳送帶,垃圾儲存箱,攝像頭探照燈組成的視覺模組,壓實裝置,24v磷酸鐵鋰電池,電源轉換器等部件組成。