[發(fā)明專利]一種淺水域多功能水下機(jī)器人及其運(yùn)作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110081969.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN112858614B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋海燕;陳繼濤;宋慧;劉培學(xué);姜云春;秦富貞;牛海春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島黃海學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N33/18
• 分類號(hào): G01N33/18;G01S15/96;B63C11/48
• 代理公司: 青島潤(rùn)集專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37327
• 代理人: 趙以芳

1.一種淺水域多功能水下機(jī)器人的運(yùn)作方法，該淺水域多功能水下機(jī)器人，包括水上部分和水下部分，所述水上部分包括控制塔，所述水下部分包括水下機(jī)器人，所述控制塔通過電纜連接所述水下機(jī)器人，所述水下機(jī)器人包括機(jī)身，所述機(jī)身上設(shè)置控制器、浮力機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)、水環(huán)境檢測(cè)機(jī)構(gòu)，至少一個(gè)照明燈，至少一個(gè)攝像頭，至少一個(gè)聲吶探測(cè)器和飼料箱，所述飼料箱內(nèi)劃分成多個(gè)相分隔的儲(chǔ)料格子，每個(gè)儲(chǔ)料格子上設(shè)置一個(gè)排料口，所述排料口上設(shè)置電磁閥，所述控制器通過電路連接所述浮力機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)、水環(huán)境檢測(cè)機(jī)構(gòu)、照明燈、攝像頭、聲吶探測(cè)器和全部電磁閥，所述控制器內(nèi)設(shè)置信號(hào)接收模塊、信號(hào)發(fā)送模塊、信息存儲(chǔ)模塊、驅(qū)動(dòng)控制模塊、執(zhí)行控制模塊、計(jì)算模塊和判斷模塊；

所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括豎向推進(jìn)器、橫向推進(jìn)器和縱向推進(jìn)器，所述機(jī)身的尾部固裝所述橫向推進(jìn)器，所述機(jī)身的側(cè)部固裝所述縱向推進(jìn)器，所述機(jī)身的底部固裝所述豎向推進(jìn)器；

所述浮力機(jī)構(gòu)包括水泵和至少一個(gè)浮體；

所述水環(huán)境檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括位于控制器內(nèi)、以獲取控制器內(nèi)電路環(huán)境濕度信息的濕度傳感器，以及浸泡在水中的PH傳感器、溫度傳感器、壓強(qiáng)傳感器、溶解氧傳感器、氨氮傳感器和硫化物傳感器；

所述平衡機(jī)構(gòu)包括若干個(gè)平衡總成、緩沖罐，所述平衡總成包括波紋管平衡器，所述波紋管平衡器設(shè)有驅(qū)動(dòng)器，所述緩沖罐分別設(shè)于機(jī)身兩側(cè)并通過氣體緩沖導(dǎo)管與所述波紋管平衡器連通，所述驅(qū)動(dòng)器通過線纜管道與所述控制器電連接；

所述控制塔內(nèi)設(shè)置控制總機(jī)、顯示器、報(bào)警系統(tǒng)及手動(dòng)操控系統(tǒng)；

其特征在于，運(yùn)作方法包括以下內(nèi)容：

1）、在控制塔內(nèi)輸入各個(gè)水環(huán)境參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)范圍值，且根據(jù)不同水產(chǎn)的養(yǎng)殖特性，人為調(diào)整各個(gè)水環(huán)境參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)范圍值；在控制塔內(nèi)輸入養(yǎng)殖水產(chǎn)的聲吶信號(hào)特征，以及水產(chǎn)在不同生長(zhǎng)階段所需要的營(yíng)養(yǎng)、施藥、飼料種類和飼料量；

2）、在水下機(jī)器人的控制器內(nèi)輸入養(yǎng)殖水產(chǎn)的聲吶信號(hào)特征，以及水產(chǎn)在不同生長(zhǎng)階段所需要的營(yíng)養(yǎng)、施藥、飼料種類和飼料量；

3）、水下機(jī)器人的控制器操控聲吶探測(cè)器持續(xù)發(fā)出聲吶信號(hào)，通過聲吶信號(hào)獲取魚群信息；

a、若聲吶信號(hào)探知獲取未知魚類，則忽略，水下機(jī)器人不動(dòng)作；

b、若聲吶信號(hào)探知獲取已知魚類，則通過判斷模塊在信息存儲(chǔ)模塊內(nèi)對(duì)比出魚群種類，魚群規(guī)模和魚成長(zhǎng)度，根據(jù)魚群種類選取對(duì)應(yīng)飼料，根據(jù)魚群規(guī)模和魚成長(zhǎng)度計(jì)算出所需的飼料量；通過聲吶信號(hào)檢測(cè)魚群游速和距離，根據(jù)魚群游速和距離，控制器操控水下機(jī)器人啟動(dòng)在魚群前方以固定距離及等速行進(jìn)，同時(shí)控制器操控對(duì)應(yīng)儲(chǔ)料格子的電磁閥開啟撒出相應(yīng)飼料對(duì)魚群進(jìn)行投喂，經(jīng)過一段引導(dǎo)投喂達(dá)到計(jì)算所得飼料量，控制器操控對(duì)應(yīng)儲(chǔ)料格子的電磁閥關(guān)閉；

4）、通過水環(huán)境檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的各個(gè)傳感器對(duì)水下機(jī)器人所處的水下環(huán)境進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)檢測(cè)，對(duì)各個(gè)傳感器的測(cè)量值進(jìn)行分析處理，得到評(píng)估當(dāng)前水質(zhì)狀態(tài)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息，以及基于當(dāng)前水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息預(yù)測(cè)未來水質(zhì)的時(shí)空變化趨勢(shì)。

2.如權(quán)利要求1所述的淺水域多功能水下機(jī)器人的運(yùn)作方法，其特征在于，在步驟3）b中，根據(jù)計(jì)算出的飼料量，控制器操控電磁閥開啟的大小程度，釋放相應(yīng)量的飼料。

3.如權(quán)利要求1所述的淺水域多功能水下機(jī)器人的運(yùn)作方法，其特征在于，在步驟3）b中，根據(jù)魚群種類及其成長(zhǎng)度，在飼料內(nèi)拌入相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)品及藥品，在投喂同時(shí)對(duì)魚群添加對(duì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物及藥物。

4.如權(quán)利要求1所述的淺水域多功能水下機(jī)器人的運(yùn)作方法，其特征在于，當(dāng)水下機(jī)器人下沉?xí)r，控制器控制波紋管平衡器內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)波紋管平衡器進(jìn)行直線伸縮運(yùn)行，將波紋管平衡器內(nèi)的空氣通過氣體緩沖導(dǎo)管排放到緩沖罐，使水下機(jī)器人的浮力大小保持不變，保持較為穩(wěn)定的定深狀態(tài)。