一种智能自动化海洋养殖系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能自动化海洋养殖系统及其方法，该系统包括智能机器人、中控装置和信号中继装置；中控装置分别与智能机器人和信号中继装置连接；智能机器人设有机体以及用于采收水下的养殖产品的采收机械手、用于收集采收机械手采收的养殖产品的收集装置、检测装置、行走装置、用于自动识别水下养殖产品的视觉装置和用于智能机器人在水下自由潜行的推进装置。本发明专利技术可以实现水陆行走，且一次充电能工作10小时以上，只需简单的参数和设定任务即可智能自动完成任务，使养殖简单方便，带来了极大的经济效益。本发明专利技术导航更精确，控制简单可靠且能耗低，体积小、防腐、温度范围宽，大大提高了使用寿命。

An intelligent automatic marine aquaculture system and its method

The invention discloses an intelligent automatic marine aquaculture system and its method. The system includes intelligent robot, medium control device and signal relay device. The control device is connected with an intelligent robot and a signal relay device, and an intelligent robot has an organism and a collecting manipulator used for collecting aquaculture products under water. A collection device, a testing device, a walking device, a visual device for automatic identification of underwater aquaculture products and a propelling device for intelligent robots under water. The invention can realize water and land walking, and can work for more than 10 hours at one time. It can accomplish the task intelligently with simple parameters and setting tasks, which makes the breeding simple and convenient, and brings great economic benefit. The invention has the advantages of more precise navigation, simple and reliable control, low energy consumption, small volume, corrosion resistance and wide temperature range, and greatly improves the service life.

【技术实现步骤摘要】
一种智能自动化海洋养殖系统及其方法
本专利技术涉及海洋水产养殖领域，特别涉及一种智能自动化海洋养殖系统及其方法。
技术介绍
随着国民生活水平的提高，海产品在居民膳食结构中的比重显著增加，海洋捕捞产量已无法满足需求，大力开发海洋水产养殖和提供更多更好的海洋水产品，这对海水养殖技术提出了更高的要求。现有海水养殖根据品种不一样，主要的方式有人工网箱养殖、沿海围养、自然海域底播等，不管哪一种养殖方式都离不开人工巡视、人工采收等步骤，对养殖人员要求数量大、劳动强度大、费用高、危险系数高，还需要潜水等专业人员，并且许多潜水员又不是养殖技术人员，这就存在技术人员与潜水员沟通失真等问题，导自处理问题不及时，给海水养殖带来不可预测的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能自动化海洋养殖系统及其方法，该智能自动化海洋养殖系统通过设置中控装置、信号中继装置、智能电源装置、清洗装置、水下机器人，且中控装置采用工业计算机、显示界面和操作键盘，经过室外天线和信号中继装置跟智能机器人交换数据；同时智能机器人带有机械手和视觉系统，智能自动的完成作业任务，可以克服海水养殖中的巡视和采收存在的费时费力、风险高和安全系数差等缺点。为了达到上述目的，本专利技术提供的一种智能自动化海洋养殖系统，包括：智能机器人和中控装置；所述中控装置与所述智能机器人连接，发送采收指令和采收参数给智能机器人；所述智能机器人设有：机体；用于采收水下的养殖产品的采收机械手，其与所述机体连接；用于收集所述采收机械手采收的养殖产品的收集装置，其与所述机体连接；检测装置，其设有若干个声纳和若干个传感器；行走装置，其与所述机体连接；用于自动识别水下养殖产品的视觉装置，其与所述机体连接；所述视觉装置设有若干个高清摄像机；用于智能机器人在水下自由潜行的推进装置，其与所述机体连接。优选地，所述中控装置与一信号中继装置连接；所述中控装置设有：第一工业计算机，其通过无线信号与智能机器人通讯；所述第一工业计算机通过有线控制所述智能电源装置和所述清洗装置；室外天线，其通过信号电缆与所述第一工业计算机连接；所述信号中继装置设有：第一电控箱，其内部设有收发模块和放大模块；所述收发模块和所述放大模块采用通讯电缆与所述中控装置连接；竖杆安装的第一天线，其通过信号电缆与所述收发模块和所述放大模块连接，放大无线信号，增加传输距离。优选地，智能自动化海洋养殖系统还包含用于智能机器人进行充电的智能电源装置；所述智能电源装置设有：第二电控箱，其与所述中控装置连接，所述第二电控箱内设置有智能电源转换元件；连接器，其接收所述智能电源装置的输出电源。优选地，智能自动化海洋养殖系统还包含清洗装置，其与所述智能机器人无线通信连接；所述清洗装置设有：主控单元，其设置在清洗装置的第三电控箱内；电磁阀，其与控制该电磁阀的主控单元进行连接；空气压缩机，其通过压缩空气吹干清洗后的智能机器人；加压泵；阀件，其设置在加压泵一侧，所述阀件分别通过管路与所述加压泵和所述空气压缩机连接。优选地，所述机体包含：第二工业计算机、控制模块、驱动模块和机架；所述机架上设有第二天线、平衡水柜和马达；所述第二工业计算机通过通讯电缆分别与所述控制模块和所述第二天线连接；所述第二工业计算机的I/O端口通过电缆连接到各个驱动模块。优选地，所述采收机械手通过电缆与所述机体的驱动模块连接；所述采收机械手包含机械臂和连接线材，所述机械臂固定在所述机体前端；所述收集装置包含支架和用于收集所述采收机械手采收的养殖产品的收集袋；所述收集袋和所述支架各自设置在所述机体的两侧。优选地，所述若干个声纳包含主动声纳和被动声纳；所述若干个传感器包含超声波传感器、温度传感器和水深传感器；所述主动声纳、被动声纳、超声波传感器、温度传感器、水深传感器设置在所述机体四周，且各个传感器通过电缆与所述机体连接。优选地，所述视觉装置通过视屏电缆连接至所述机体的第二工业计算机；所述视觉装置设有两台高清摄像机和强光照明；所述两台高清摄像机通过一前一后方式分别设置在所述机体顶部。优选地，所述行走装置通过电缆连接至所述机体的驱动模块；所述行走装置包含橡胶履带和传动机构，所述橡胶履带和所述传动机构均设置在所述机体底部；所述推进装置通过电缆连接至所述机体的驱动模块；所述推进装置包括四台推进器；其中两台推进器水平设置在所述机体上，以使所述智能机器人进行上浮和下潜，另外的两台推进器竖直设置在所述机体后部，两台推进器能旋转一定角度，以使智能机器人前进、后退以及转向。本专利技术还提供了一种采用如上文所述的智能自动化海洋养殖系统的智能自动化海洋养殖方法，该方法包含以下进程：采收过程：中控装置发送采收指令和参数给智能机器人，所述智能机器人根据采收要求，自动下潜到水中，控制智能机器人的采收机械手进行采收养殖产品，当采收的养殖产品达到设定数量或智能机器人的收集装置装满后，所述智能机器人将采收的养殖产品运送到存储目的地点，并返回；巡视过程：中控装置按照养殖计划定时发送巡视参数给智能机器人，所述智能机器人自动下水进行巡视，依据相应的数据自动识别水下养殖产品的状态；若智能机器人发现有异常的水下养殖产品时，所述智能机器人产生报警标记并保存数据，或者所述智能机器人采集异常养殖产品的样品进行返回；所述智能机器人在完成作业后或返回充电时自动完成的清洗过程；所述智能机器人在作业过程中因电量低返回充电或者作业完成后自动返回充电的充电过程。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的智能自动化海洋养殖方法通过采用智能机器人系统，并带有推进器和履带行走装置，可以实现水陆行走，且一次充电能工作10小时以上，只需简单的参数和设定任务，就能智能自动完成各项任务，使海水养殖简单方便，完全解放了养殖人员的双手，为用户带来了极大的经济效益。具体地，本专利技术使用了主动被动声纳，并且加入GPS定位，使导航更精确。本专利技术还使用了高精水下摄像机以及高亮照明灯，并且自带机械手配合视觉处理，让机器人能自动识别和采收养殖产品。本专利技术还采用自动悬浮机体设计，并且使用了九轴罗盘，控制简单可靠且能耗低；采用了温度、水深传感器，并且加入多处漏水检测，当超过水深、温度及漏水，发出报警并自动上浮和返航。本专利技术采用了推进器和履带行走机构，推进器保证机器人在水下自由潜行工作，履带行走机构使机器人能在海滩和陆地行走。本专利技术采用智能电源管理，机器人在电量低时自动返回充电；采用自动清洗装置，机器人完成作业后或返回充电时，由自动清洗装置清洗机身，并用压缩空气吹干；本专利技术的机器人水下部分大量使用了铝合金和工程塑料，有体积小，重量轻、易防腐、温度范围宽等优点，并使用了自动清洗装置，大大提高了使用寿命。附图说明图1本专利技术的智能自动化海洋养殖系统示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种智能自动化海洋养殖系统及其方法，为了使专利技术更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本专利技术的智能自动化海洋养殖系统包含：中控装置1、信号中继装置2、智能电源装置3、清洗装置4和智能机器人5。其中，中控装置1设有第一工业计算机、显示屏、操作键盘以及室外天线组成。具体地，第一工业计算机通过有线控制智能电源装置3和清洗装置4。第一工业计算机还采用信号电缆连接室外天线，并通过无线信号与智本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能自动化海洋养殖系统，其特征在于，包括：智能机器人(5)和中控装置(1)；所述中控装置(1)与所述智能机器人(5)连接，发送采收指令和采收参数给智能机器人(5)；所述智能机器人(5)设有：机体(51)；用于采收水下的养殖产品的采收机械手(52)，其与所述机体(51)连接；用于收集所述采收机械手(52)采收的养殖产品的收集装置(53)，其与所述机体(51)连接；检测装置(54)，其设有若干个声纳和若干个传感器；行走装置(55)，其与所述机体(51)连接；用于自动识别水下养殖产品的视觉装置(56)，其与所述机体(51)连接；所述视觉装置(56)设有若干个高清摄像机；用于智能机器人(5)在水下自由潜行的推进装置(57)，其与所述机体(51)连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能自动化海洋养殖系统，其特征在于，包括：智能机器人(5)和中控装置(1)；所述中控装置(1)与所述智能机器人(5)连接，发送采收指令和采收参数给智能机器人(5)；所述智能机器人(5)设有：机体(51)；用于采收水下的养殖产品的采收机械手(52)，其与所述机体(51)连接；用于收集所述采收机械手(52)采收的养殖产品的收集装置(53)，其与所述机体(51)连接；检测装置(54)，其设有若干个声纳和若干个传感器；行走装置(55)，其与所述机体(51)连接；用于自动识别水下养殖产品的视觉装置(56)，其与所述机体(51)连接；所述视觉装置(56)设有若干个高清摄像机；用于智能机器人(5)在水下自由潜行的推进装置(57)，其与所述机体(51)连接。2.如权利要求1所述的一种智能自动化海洋养殖系统，其特征在于，所述中控装置(1)与一信号中继装置(2)连接；所述中控装置(1)设有：第一工业计算机，其通过无线信号与智能机器人(5)通讯；所述第一工业计算机通过有线控制所述智能电源装置(3)和所述清洗装置(4)；室外天线，其通过信号电缆与所述第一工业计算机连接；所述信号中继装置(2)设有：第一电控箱，其内部设有收发模块和放大模块；所述收发模块和所述放大模块采用通讯电缆与所述中控装置(1)连接；竖杆安装的第一天线，其通过信号电缆与所述收发模块和所述放大模块连接，放大无线信号，增加传输距离。3.如权利要求1所述的一种智能自动化海洋养殖系统，其特征在于，还包含用于智能机器人(5)进行充电的智能电源装置(3)；所述智能电源装置(3)设有：第二电控箱，其与所述中控装置(1)连接，所述第二电控箱内设置有智能电源转换元件；连接器，其接收所述智能电源装置(3)的输出电源。4.如权利要求1所述的一种智能自动化海洋养殖系统，其特征在于，还包含清洗装置(4)，其与所述智能机器人(5)无线通信连接；所述清洗装置(4)设有：主控单元，其设置在清洗装置(4)的第三电控箱内；电磁阀，其与控制该电磁阀的主控单元进行连接；空气压缩机，其通过压缩空气吹干清洗后的智能机器人(5)；加压泵；阀件，其设置在加压泵一侧，所述阀件分别通过管路与所述加压泵和所述空气压缩机连接。5.如权利要求1所述的一种智能自动化海洋养殖系统，其特征在于，所述机体(51)包含：第二工业计算机(511)、控制模块(512)、驱动模块(513)和机架；所述机架上设有第二天线、平衡水柜和马达；所述第二工业计算机(511)通过通讯电缆分别与所述控制模块(512)和所述第二天线连接；所述第二工业计算机(511)的I/O端口通过电缆连接到各个驱动模块(513)。6.如权利要求5所述的一种智能自动化海洋养殖系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，
申请(专利权)人：美钻能源科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31