我国具有非常丰富的海洋资源,在针对这些资源进行的开发的同时,海面的漂浮固体垃圾污染问题也日益严重。海洋垃圾对海洋环境和藻类等海洋生物造成严重污染,也影响着资源的回收利用和可持续发展。本团队研发了一种具有垃圾收集、垃圾储存运输等多种功能的海洋垃圾回收系统。
本系统在机械结构上设计了一种独特的闭环多轴同步卷网回收机构,配合体积扩展式垃圾水下储存机构对垃圾进行收集与处理。相较于传统运输模式,降低能量损耗,提升了垃圾的储存容量与回收效率。电控模块结合PID算法与多种传感器,实现对整机系统以及不同模块的稳定控制;视觉识别模块采用基于深度学习与轻量化目标检测网络的模型,同时融合视觉注意力机制,实现识别性能与识别精度的均衡;为维持装置在海面工作的稳定性,本装置在传统的船舶减摇稳定结构上设计平面四点稳定系统,在四个顶点处装配推进器,产生抗干扰力矩,采用自适应PID算法,实现控制参数的动态变化。
本系统操作简单,装置可稳定自动自主地识别追踪垃圾并对其进行回收处理,结合一定的抗干扰技术,适用于垃圾较多的近海环境,相比传统的水面垃圾收集处理方式,本系统实现了智能化、自动化,且效率更高,节省人力物力,可有效地替代传统的人工、船舶回收方式。