【技术实现步骤摘要】
用于海洋内水下作业机器人的防腐蚀控制系统及方法
[0001]本专利技术涉及水下机器人
，尤其涉及一种用于海洋内水下作业机器人的防腐蚀控制系统及方法
。
技术介绍
[0002]随着人工智能技术的不断发展，水下机器人可以完成海洋内的水下作业
。
然而，海洋内的水下环境的易腐蚀性导致水下作业的机器人容易被海水腐蚀而影响机器人的工作性能，对水下作业机器人的防腐蚀控制显得尤为重要
。
防腐蚀的方法有很多种，包括除锈
、
防腐涂层
、
阴极保护
、
合金化等，采用防腐蚀的方法与防腐目标的材料和工作环境有关
。
针对水下作业机器人的防腐蚀，考虑到组成机器人的材料为金属材质，海洋内水下环境极其容易导致水下机器人生锈，因此，采用除锈的方式对水下作业机器人的防腐蚀控制是实用有效的防腐蚀方法
。
[0003]公开号为
CN115599107A
的专利文献公开了一种基于人工智能的激光自动除锈机器人控制系统，该系统根据作业场景的特点，收集训练图片，对图像进行采集和处理，运用深度学习算法卷积神经网络算法对图像信息进行模型训练，通过训练好的模型，使得激光自动除锈机器人可专利技术可以对除锈目标，尤其是非平面的复杂形状作业目标进行精准自动除锈
。
[0004]但是，现有技术中对作业目标的判断维度单一以及除锈操作过程中建立的激光强度
、
目标材质
、
锈蚀程度和除锈...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种用于海洋内水下作业机器人的防腐蚀控制系统，其特征在于，包括：获取模块，被配置为获取待除锈区域的红外图像并对所述红外图像进行处理得到所述待除锈区域内锈迹的实际红色程度和待除锈区域面积；判断模块，被配置为根据所述实际红色程度超出标准红色程度阈值判定所述除锈区域合格并可进行除锈操作，并根据所述待除锈区域面积确定光束直径和脉冲间隔；所述判断模块还被配置为在确定光束直径和脉冲间隔且判定可进行除锈操作时，将出光口移至所述待除锈区域并获取所述待除锈区域内锈坑的红外图像，根据所述锈坑的红外图像确定光束能量密度；所述判断模块还被配置为获取所述待除锈区域内锈迹的红外图像，根据所述锈迹的红外图像判定是否开启散热装置；激光除锈模块，被配置为在响应开启散热装置的条件下，对所述待除锈区域进行除锈操作；所述激光除锈模块还被配置为在除锈过程中获取防护板的实时灰度值，并将所述实时灰度值与标准灰度值进行比对，根据比对结果判定是否对所述光束能量密度进行调节；所述激光除锈模块还被配置为当判定所述实时灰度值小于标准灰度值时，计算所述实时灰度值与所述标准灰度值的灰度值差值，并根据所述灰度值差值与预设灰度值差值的关系对所述光束能量密度进行调节；所述激光除锈模块还被配置为获取除锈完成后的区域的红外图像，并对完成后的红外图像进行分析，根据分析结果判定除锈是否合格；修正模块，被配置为当所述激光除锈模块根据所述分析结果判定除锈不合格时，对所述除锈完成后的区域进行二次除锈，并在进行二次除锈时获取未成功除锈区域占比，根据所述未成功除锈区域占比对所述光束能量密度进行修正
。2.
根据权利要求1所述的用于海洋内水下作业机器人的防腐蚀控制系统，其特征在于，所述判断模块包括设置单元
、
判定单元和选择单元；所述判定单元根据所述实际红色程度
D1
超出标准红色程度阈值判定所述除锈区域合格并可进行除锈操作，所述标准红色程度阈值为
[0
，
D0]
，其中
D0
为在所述设置单元预先设定的标准红色程度；所述判定单元根据所述待除锈区域面积
M1
与标准面积阈值比较对所述除锈区域进行二次判定以及所述选择模块选择对应的光束直径和脉冲间隔，所述标准面积阈值为
[0
，
M0)
，其中
M0
为在所述设置单元预先设定的标准面积；当
M1∈[0
，
M0)
时，所述选择单元选择所述光束直径为
L1
且选择所述脉冲间隔为
J2
；当时，所述选择单元选择所述光束直径为
L2
且选择所述脉冲间隔为
J1
；其中
L1
为在所述设置单元预先设定的第一预设光束直径，
L2
为在所述设置单元预先设定的第二预设光束直径，
J1
为在所述设置单元预先设定的第一预设脉冲间隔，
J2
为在所述设置单元预先设定的第二预设脉冲间隔
。3.
根据权利要求2所述的用于海洋内水下作业机器人的防腐蚀控制系统，其特征在于，所述判断模块在确定光束直径和脉冲间隔且判定可进行除锈操作时，将出光口移至所述待除锈区域并获取所述待除锈区域内锈坑的红外图像，根据所述锈坑的红外图像确定光束能
量密度，包括：根据所述锈坑的红外图像获取锈坑深度
H0
，所述判断模块根据所述锈坑深度
H0
与预设的锈坑深度的大小关系确定锈坑类型并确定所述光束能量密度，所述深度的大小关系包括第一深度关系
、
第二深度关系和第三深度关系，所述第一深度关系为
H0∈[H1
，
H2)
，所述第二深度关系为
H0∈[H2
，
H3)
，所述第三深度关系为
H0∈[H3
，
+∞)
，所述锈坑类型包括浅锈坑
、
中型锈坑和深锈坑；所述第一深度关系对应确定所述锈坑为浅锈坑并将所述光束能量密度设置为
N1
，其中
N1
为所述判断模块预先设定的第一预设能量密度；所述第二深度关系对应确定所述锈坑为中型锈坑并将所述光束能量密度设置为
N2
，其中
N2
为所述判断模块预先设定的第二预设能量密度；所述第三深度关系对应确定所述锈坑为深型锈坑并将所述光束能量密度设置为
N3
，其中
N3
为所述判断模块预先设定的第三预设能量密度
。4.
根据权利要求3所述的用于海洋内水下作业机器人的防腐蚀控制系统，其特征在于，所述激光除锈模块获取所述待除锈区域内锈迹的红外图像，根据所述锈迹的红外图像判定是否开启散热装置，包括：根据所述锈迹的红外图像获取锈迹直径
Z1
，预先设定标准锈迹直径
Z0
，根据所述锈迹直径
Z1
与所述标准锈迹直径
Z0
的大小关系，判定是否开启散热装置；当锈迹直径
Z1
大于或等于准锈迹直径
Z0
时，判定不需开启散热装置；当锈迹直径
Z1
大于准锈迹直径
Z0
时，判定需开启散热装置
。5.
根据权利要求4所述的用于海洋内水下作业机器人的防腐蚀控制系统，其特征在于，所述激光除锈模块在响应开启散热装置的条件下获取所述锈迹直径
Z1
与所述标准锈迹直径
Z0
的直径差值
Δ
Z
＝
Z1
‑
Z0
并根据所述直径差值
Δ
Z
与预设直径差值的大小关系确定所述散热装置的初始功率；其中，所述直径差值的大小关系包括第一直径差值关系
、
第二直径差值关系和第三直径差值关系，所述第一直径差值关系为
Δ
Z∈[
Δ
Z1
，
Δ
Z2)
，所述第二直径差值关系为
Δ
Z∈[
Δ
Z2
，
Δ
Z3)
，所述第三直径差值关系为
Δ
Z∈[
Δ
Z3
，
+∞)
；所述第一直径差值关系确定所述散热装置的初始功率为
P1
，其中
P1
为在所述激光除锈模块预先设定的第一预设功率；所述第二直径差值关系确定所述散热装置的初始功率为
P2
，其中
P2
为在所述激光除锈模块预先设定的第二预设功率；所述第三直径差值关系确定所述散热装置的初始功率为
P3
，其中
P3
为在所述激光除锈模块预先设定的第三预设功率
。6.
根据权利要求5所述的用于海洋内水下作业机器人的防腐蚀控制系统，其特征在于，所述激光除锈模块当确认开启所述散热装置，并将所述散热装置的初始功率设置为
Pi
后，
i
＝1，2，3，根据所述锈迹的红外图像判定是否开启散热装置，还包括：所述激光除锈模块获取环境温度
T0
并根据所述环境温度
T0
与各预设温度的大小关系选取功率调整系数对所述散热装置的初始功率
Pi
进行调整，并以调整后的功率运行，所述温度的大小关系包括第一温度关系
、
第二温度关系和第三温度关系，所述第一温度关系为
T0∈[T1
，
T2)
，所述第二温度关系为
T0∈[T2
，
T3)
，所述第三温度关系为
T0∈[T3
，
∞)
；所述第一温度关系对应选取功率调整系数
A1
对所述初始功率
Pi
进行调整，获取调整后
的功率
Pi...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈光达，魏帅，黄允波，廖信勇，钟振宏，郑桂燃，梁升广，谢泽宇，陈晓娜，傅荣誉，
申请(专利权)人：广东省源天工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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