中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所（以下簡稱“固體所”）近期主持研製出多種功能的智能保洁水面機器人，並聯合相關公司，研製出無人控制的智能保洁子母船裝置及系統，實現了水面保洁子母船系統的無人化、自動化和智能化。

據了解，固體所研製的無人控制智能保洁子母船裝置由1艘母船和2艘子船組成，子母船協同作業時可擴展作業面積超過30米。為解決3艘獨立船體自主協同作業（特別是在無人控制模式下）的技術問題，研究團隊提出針對多目標協同的自適應PID控制方法及幾何逼近算法，探究出子船自主控制、子母船協同的規劃路線逼近、溜邊逼近、自主巡航和障礙規避模式和方法。

基於此，該子母船在實際作業時，可開啟河道逼近、河道中央行駛、河道靠邊單側逼近駛、自主巡航等作業模式，且作業模式可根據場景自由切換。為保障航行安全，無人作業的完整協同決策和控制模型包含傳感器信息採集、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。

科研團隊還開發了基於碰撞風險係數的動態避障決策系統。避障模式下，子母船會根據相遇的情況（即會面、交叉、超車），採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。

据固体所方面介绍，与传统方法相比，该无人子母船显著提高了作业效率、作业速度和作业安全性，为水面保洁行业的无人化、自动化和智能化升级换代提供技术。目前，相关产品已在深圳、苏州等地投入使用。