【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院固體物理研究所主持研制出多種功能的智能保潔水面機器人，以此基礎(chǔ)，并聯(lián)合相關(guān)公司，研制出無人控制的智能保潔子母船裝置及系統(tǒng)，實現(xiàn)了水面保潔子母船系統(tǒng)的無人化、自動化和智能化，提高了工作效率、減少了人工和成本。
 

　　固體所研制的無人控制的智能保潔子母船裝置由1艘母船和2艘子船組成，子母船協(xié)同作業(yè)時可擴展作業(yè)面積超過30米。為解決3艘獨立的船體自主協(xié)同作業(yè)(特別是在無人控制模式下)的關(guān)鍵技術(shù)問題，研究團隊提出針對多目標協(xié)同的自適應PID控制方法及幾何逼近算法，探究了子船自主控制、子母船協(xié)同的規(guī)劃路線逼近、溜邊逼近、自主巡航和障礙規(guī)避模式和方法，實現(xiàn)了水面保潔子母船系統(tǒng)的無人化、自動化和智能化。
 

　　該子母船在實際作業(yè)時，可開啟河道逼近、河道中央行駛、河道靠邊單側(cè)逼近駛、自主巡航等作業(yè)模式，且作業(yè)模式可根據(jù)場景自由切換。為保障航行安全，無人作業(yè)的完整協(xié)同決策和控制模型包含傳感器信息采集、信息處理、評估碰撞風險、開始避讓行動、恢復行使、有效性檢測和應急措施等。所有的作業(yè)模式均以母船為核心，在遵守一般航行原則和國際海上避碰規(guī)則(COLREGS)的前提下，科研團隊還開發(fā)了基于碰撞風險系數(shù)的動態(tài)避障決策系統(tǒng)。避障模式下，子母船會根據(jù)相遇的情況(即會面、交叉、超車)，采取合理的避免碰撞措施如超車、跟隨、減速、停泊等，進而確保子母船編隊在受到水流、風力和縱向牽引力綜合擾動下仍保持編隊的整體隊形和各自位置。
 

　　與傳統(tǒng)方法相比，該無人子母船顯著提高了作業(yè)效率、作業(yè)速度和作業(yè)安全性，為水面保潔行業(yè)的無人化、自動化和智能化升級換代提供技術(shù)。相關(guān)產(chǎn)品已在深圳、蘇州等地投入實際使用。