【技术实现步骤摘要】
海洋垃圾清理机器人及其路径规划方法、装置和介质
[0001]本专利技术涉及海漂垃圾打捞
，具体而言，涉及一种海洋垃圾清理机器人及其路径规划方法、装置和介质。
技术介绍
[0002]海漂垃圾是一个严重的全球性问题，其影响范围不仅限于人类聚居的地区，更会随风或水流漂散至全球各地，每年流入海洋的塑料垃圾超过1千万吨，对海洋生态系统及人类构成重大威胁。
[0003]对于海漂垃圾常见的清理方法有建立水下垃圾桶，或者设置水下垃圾打捞机器人。目前常见的水下垃圾桶有：Mr.Trash Wheel、Seabin、The Ocean Cleanup。水下垃圾桶结构简单，采被动式收集海漂垃圾，但是清理的范围有限。水下垃圾打捞机器人，不仅能够主动对垃圾进行检测，还能够主动打捞垃圾，但是其结构复杂，造价成本昂贵。
[0004]因此，如何提高水下垃圾打捞机器人的工作效率，成为亟需解决的技术问题。
[0005]有鉴于此，申请人在研究了现有的技术后特提出本申请。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供了一种海...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海洋垃圾清理机器人的路径规划方法，其特征在于，包含：获取海洋垃圾清理机器人的侦测范围内的垃圾侦测信息；根据所述垃圾侦测信息构建侦测记录表；其中，所述侦测记录表记录有侦测到的各个海洋垃圾的编号和位置信息；根据所述侦测记录表，获取侦测距离矩阵；其中，所述侦测距离矩阵记录有任意两个海洋垃圾之间的距离，以及海洋垃圾机器人到各个海洋垃圾的距离；根据所述侦测记录表和所述侦测距离矩阵，通过基于遗传算法的路径规划方法，获取初始规划路径；根据所述初始规划路径，获取第一移动位置；获取海洋垃圾清理机器人的移动速度，并根据所述第一移动位置和所述移动速度，获取海洋垃圾清理机器人移动到所述第一移动位置的第一时长；获取海水的流速和流向，并根据所述侦测记录表、所述流速、所述流向和所述第一时长，计算第一时长后各个垃圾的位置，获取预测记录表；根据所述预测记录表，获取预测距离矩阵；根据所述预测记录表和所述预测距离矩阵，通过基于遗传算法的路径规划方法，获取预测规划路径；根据所述预测规划路径，获取第一预测位置，以使所述海洋垃圾清理机器人朝向所述第一预测位置移动至海洋垃圾的拾取范围内。2.根据权利要求1所述的海洋垃圾清理机器人的路径规划方法，其特征在于，根据所述侦测记录表，获取侦测距离矩阵之前，还包括：根据所述侦测记录表，判断侦测范围内海洋垃圾的数量；当海洋垃圾的数量为0时，在侦测范围内生成虚拟目标点，以使所述海洋垃圾清理机器人朝向所述虚拟点移动；当垃圾数量小于预设值时，采用贪心算法将距离海洋垃圾清理机器人最近的海洋垃圾设为打捞的目标位置，以使所述海洋垃圾清理机器人朝向所述目标位置移动；当垃圾数量不小于所述预设值时，执行后续步骤。3.根据权利要求1所述的海洋垃圾清理机器人的路径规划方法，其特征在于，根据所述侦测记录表和所述侦测距离矩阵，通过基于遗传算法的路径规划方法，获取初始规划路径，具体包括：根据所述侦测记录表，初始化种群；其中，种群中的每个个体表示一条移动路径；根据所述侦测距离矩阵，分别计算种群中各个个体的适应度；所述适应度为移动路径的总路径长度；根据所述适应度，采用轮盘法选择个体，并对选择的个体进行交叉和变异，以生成新的种群，直至达到预设的迭代次数，获取最优个体；其中，所述最优个体为所述初始规划路径。4.根据权利要求1至3任意一项所述的海洋垃圾清理机器人的路径规划方法，其特征在于，所述侦测距离矩阵为对称矩阵，且对角线距离均为0，用以记录任意两点的欧氏距离；所述侦测距离矩阵M的模型为：式中，n为侦测到的海洋垃圾的数量。5.根据权利要求1至3任意一项所述的海洋垃圾清理机器人的路径规划方法，其特征在
于，获取海水的流速和流向，并根据所述侦测记录表、所述流速、所述流向和所述第一时长，计算第一时长后各个垃圾的位置，获取预测记录表，具体包括：获取海水的流速C
v
和流...
【专利技术属性】
技术研发人员：林弟，蔡荣贵，陈小兰，洪家军，余一聪，林成竹，陈俊杰，
申请(专利权)人：莆田学院，
类型：发明
国别省市：
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