本发明具体涉及一种可自主检测的水下船体清理机器人及方法。
背景技术：
1、目前经过国内技术的不断发展，现国内水下船体清理方式大多由单一的船坞清洗变为更加先进的人工水下清理、大型清洁装置清理或者人工控制水下机器人清理，这些清洁方式的发展更加能适应水下作业的复杂情形及恶劣环境，工作效率也得到了提高，但这些清理方式仍存在效率低下、人工成本高、清理不全面、清理条件苛刻、清理不便等问题。因此为了解决以上问题，本发明提供了一种效率较高、清理全面的可自主检测的水下船体清理机器人。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种可自主检测的水下船体清理机器人及方法，能灵活吸附攀爬于船体上，可适用于凹凸不平的船体表面，保证清理过程的顺利进行；具有较高的灵活性；对船体所处环境没有绝对要求，增大适用范围，在远航时也可以检查重要部件是否被吸附附着并及时清理。
2、本发明所采用的技术方案是：
3、一种可自主检测的水下船体清理机器人，包括机架，和设置于机架上的至少两个机械臂、螺旋桨推进器、清理模块、摄像头及控制模块，机械臂的末端设有电磁吸附装置，控制驱动模块与清理模块、摄像头、机械臂和螺旋桨推进器及电磁吸附装置连接，清理模块包括空化射流喷嘴。
4、优选地，机架包括两个侧板和底板，两个侧板并排布置，底板的两端分别与两个侧板内侧连接，两个侧板之间还连接有撑杆。
5、优选地，底板上设有圆筒舱，控制模块设置于圆筒舱内。
6、优选地，机械臂的个数为两个，分别布置于机架两侧。
7、优选地，螺旋桨推进器的个数3~5个。
8、优选地，清理模块还包括真空泵和水管，空化射流喷嘴设置于机架上，真空泵通过水管与空化射流喷嘴连接。
9、优选地，控制模块包括主控制器和从控制器，主控制器设置于水面上，通过线缆与从控制器连接，从控制器设置于机架上的圆筒舱内，主控制器为上位机，从控制器为下位机，从控制器与机械臂、螺旋桨推进器、清理模块、摄像头连接。
10、优选地，机架上还设有照明设备和光视觉计算机，光视觉计算机与摄像头连接。
11、一种采用如以上所述的可自主检测的水下船体清理机器人对船体附着物的清理方法，操纵所述的水下船体清理机器人移动到水下船体待清理区域一侧，通过摄像头对待清理区域的水下船体附着物进行图片采集；
12、通过训练好的基于融合注意力机制和u-net架构的神经网络模型，对机器人采集的水下船体图像进行预处理并对水下船体的附着物特征进行提取，分析处理后识别出水下船体附着物的位置；
13、通过清理模块的空化射流喷嘴对水下船体的附着物从附着物边缘根部逐步开始进行清理。
14、优选地，对机器人采集的水下船体图像进行预处理的具体过程为：对机器人所采集的水下图片进行图像灰度化、图像增强，通过数字图像处理检测技术对图像分割，以基于阈值方法、边缘检测分割方法，以形态学处理利用otsu算法分割图像滤除噪声，提取图像的信息。
15、本发明的有益效果是：
16、本发明通过机械臂及其末端的电磁吸附装置能灵活吸附攀爬于船体上，可适用于凹凸不平的船体表面，更好的稳固水下船体清理机器人，保证清理过程的顺利进行；通过清理模块的空化射流喷头对船体的附着物进行清理，具有较高的灵活性；通过螺旋桨推进器水下船体清理机器人可以在船舶停泊时进行清理，对船体所处环境没有绝对要求，增大适用范围，在远航时也可以检查重要部件是否被附着物吸附，及时清理；可以自主进行检测与清理工作，只需要简单人工引导，智能化程度较好。
1.一种可自主检测的水下船体清理机器人，其特征在于：包括机架，和设置于机架上的至少两个机械臂、螺旋桨推进器、清理模块、摄像头及控制模块，机械臂的末端设有电磁吸附装置，控制驱动模块与清理模块、摄像头、机械臂和螺旋桨推进器及电磁吸附装置连接，清理模块包括空化射流喷嘴。
2.如权利要求1所述的可自主检测的水下船体清理机器人，其特征在于：机架包括两个侧板和底板，两个侧板并排布置，底板的两端分别与两个侧板内侧连接，两个侧板之间还连接有撑杆。
3.如权利要求2所述的可自主检测的水下船体清理机器人，其特征在于：底板上设有圆筒舱，控制模块设置于圆筒舱内。
4.如权利要求1所述的可自主检测的水下船体清理机器人，其特征在于：机械臂的个数为两个，分别布置于机架两侧。
5.如权利要求1所述的可自主检测的水下船体清理机器人，其特征在于：螺旋桨推进器的个数3~5个。
6.如权利要求1所述的可自主检测的水下船体清理机器人，其特征在于：清理模块还包括真空泵和水管，空化射流喷嘴设置于机架上，真空泵通过水管与空化射流喷嘴连接。
7.如权利要求1所述的可自主检测的水下船体清理机器人，其特征在于：控制模块包括主控制器和从控制器，主控制器设置于水面上，通过线缆与从控制器连接，从控制器设置于机架上，主控制器为上位机，从控制器为下位机，从控制器与机械臂、螺旋桨推进器、清理模块、摄像头连接。
8.如权利要求1所述的可自主检测的水下船体清理机器人，其特征在于：机架上还设有照明设备和光视觉计算机，光视觉计算机与摄像头连接。
9.一种采用如权利要求1所述的可自主检测的水下船体清理机器人对船体附着物的清理方法，其特征在于：操纵所述的水下船体清理机器人移动到水下船体待清理区域一侧，通过摄像头对待清理区域的水下船体附着物进行图片采集；
10.如权利要求9所述的对船体附着物的清理方法，其特征在于：对机器人采集的水下船体图像进行预处理的具体过程为：对机器人所采集的水下图片进行图像灰度化、图像增强，通过数字图像处理检测技术对图像分割，以基于阈值方法、边缘检测分割方法，以形态学处理方法分割图像滤除噪声，提取图像的信息。
