[實用新型]一種基于射流推進的增氧機器魚

有效

• 申請號: 202022006523.0
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN212279497U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 董景明;杜貞鈺;潘新祥;蒙榮軒;鐘蕭;遲曉龍;時宇;張瀅;劉澤健;牟光遠;隋卓航
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: A01K63/04
• 分類號: A01K63/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 魯保良;李洪福

本實用新型公開了一種基于射流推進的增氧機器魚，包括傳感交互模塊、上升下潛模塊、動力模塊、氧氣濃度測量模塊、射流泵模塊、機器魚骨架與外殼；所述傳感交互模塊包括超聲傳感器、數據接收器和控制器，所述控制器通過數據線分別與超聲傳感器、數據接收器和上升下潛模塊連接；所述射流泵模塊安裝在機器魚骨架的中間，射流泵模塊包括引射流體吸入管、工作流體吸入管、射流泵和排出管。本實用新型可通過射流泵增氧的同時為機器魚的運動提供動力；本實用新型可通過機器魚在網箱內的巡游，精準的監控并補充氧氣，確保網箱內氧氣濃度達到魚生存的要求。本實用新型通過氧氣濃度測量模塊實測水中的氧氣濃度，缺氧時增氧，達標時停止增氧，節約養殖成本。

技術領域

本實用新型屬于水下機器人技術領域，特別涉及一種基于射流推進的增氧機器魚。

背景技術

隨著社會經濟的發展，開發海洋資源是國家戰略及必然趨勢。應用于海洋資源開發的水下機器人也越來越受到重視。它可以通過各種傳感器的搭配實現豐富的功能，應用范圍廣泛。大型深海網箱養殖因其生產效率高、成魚品質好、經濟效應顯著和對環境影響較小等優點，受到世界上許多沿海國家的重視。但由于網箱養殖魚的密度較大，對氧氣消耗很快，如果不能及時補充氧氣，缺氧就會導致魚的大面積死亡。為解決這一問題，現有的技術主要是將網箱放置于溶解氧適宜和水流交換好的位置、安裝水射流發生器以增強水交換以及用水泵向深層水充氣等，但這些技術不僅無法精確的為缺氧位置補充氧氣，而且通過水泵注氧，也會存在多余氧氣的浪費，增加網箱養殖的成本。

實用新型內容

為解決現有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種能精確的為缺氧位置補充氧氣的基于射流推進的增氧機器魚。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：一種基于射流推進的增氧機器魚，包括傳感交互模塊、上升下潛模塊、動力模塊、氧氣濃度測量模塊、射流泵模塊、機器魚骨架與外殼；

所述傳感交互模塊安裝在機器魚骨架的頭部，傳感交互模塊包括超聲傳感器、數據接收器和控制器，所述控制器通過數據線分別與超聲傳感器、數據接收器、上升下潛模塊和轉向電機連接，所述數據接收器通過數據線與氧氣濃度測量模塊連接；所述超聲傳感器通過反射聲波感知前方障礙物的距離，數據接收器用于接受氧氣濃度測量模塊檢測的氧氣濃度信息并將這些信息傳達給控制器，控制器控制上升下潛模塊腔室的開合和射流泵模塊的排出管下面的轉向電機、使機器魚游向缺氧的區域；

所述上升下潛模塊放置于機器魚骨架上部，上升下潛模塊包括多個腔室，多個腔室并聯后通過兩根管道分別與射流泵模塊的引射流體吸入管和工作流體吸入管相連；

所述動力模塊安裝在射流泵模塊的工作流體吸入管上，動力模塊包括蓄電池和工作泵；

所述蓄電池通過導線與傳感交互模塊、工作泵和轉向電機連接；

所述工作泵的入口位于外部海水中、出口與射流泵模塊的工作流體吸入管連接，用于吸取海水以產生射流泵所需的工作流體；

所述氧氣濃度測量模塊安裝在工作泵的入口管路上，用于測量海水中氧氣濃度；

所述射流泵模塊安裝在機器魚骨架的中間，射流泵模塊包括引射流體吸入管、工作流體吸入管、射流泵和排出管；

所述引射流體吸入管向上方彎曲，一端與射流泵相連、另一端伸出機器魚骨架并與一個可伸縮軟管相連，可伸縮軟管上端與盆式結構連接，防止可伸縮軟管上端浸入水中；

所述工作流體吸入管向下方彎曲并與工作泵連接；

所述排出管從機器魚骨架后方伸出，靠射流的推進作用為機器魚的運動提供動力，排出管下面安裝轉向電機用于控制排出管的轉向；

所述機器魚骨架外安裝外殼。

進一步地，所述機器魚骨架和外殼由輕金屬材料制造。